DE102012017651A1

DE102012017651A1 - Elektronische Steuereinrichtung

Info

Publication number: DE102012017651A1
Application number: DE201210017651
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Watanabe; Kazuhiko Nakano; Daisuke Yasukawa
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2011-09-07
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2013-03-07
Also published as: US20130058044A1; JP2013070028A; US8929079B2; CN103002701A

Abstract

Eine elektronische Steuereinrichtung umfasst eine Leiterplatte mit einem darauf montierten wärmeerzeugenden Teil; ein Gehäuse zum Installieren der Leiterplatte darin, wobei das Gehäuse einen wärmeaufnehmenden Abschnitt aufweist, der mit dem wärmeerzeugenden Teil in Kontakt steht; mindestens zwei erste Fixiereinheiten, die konstruiert und ausgelegt sind zum Fixieren eines peripheren Abschnitts der Leiterplatte an dem Gehäuse; und mindestens eine zweite Fixiereinheit, die ausgelegt ist zum Fixieren eines gegebenen Bereichs der Leiterplatte an dem Gehäuse, während der gegebene Bereich durch das wärmeerzeugende Teil gegen den wärmeaufnehmenden Abschnitt gepresst wird, wobei der gegebene Bereich ein Bereich ist, wo das wärmeerzeugende Teil platziert ist.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK:
1. Erfindungsgebiet:
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine elektronische Steuereinrichtung, die ein Gehäuse umfasst, in der eine Leiterplatte mit einem darauf montierten wärmeerzeugenden Teil installiert ist.
2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik:
In der Japanischen offen gelegten Patentanmeldung (Tokkai) 2009-224708 wird eine elektronische Steuereinrichtung offenbart, die ein Gehäuse, das aus einem Metall mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit hergestellt ist, eine Kunststoffsammelschienenplatine, die in dem Gehäuse installiert ist und auf einem durch das Gehäuse definierten Fachabschnitt platziert ist, und eine gedruckte Leiterplatte, die über der Sammelschienenplatine montiert ist, umfasst. Mit der Sammelschienenplatine ist durch einen Drain-, Gate- und Sourceanschluss ein MOSFET (das heißt Metalloxidsiliziumfeldeffekthalbleiter) verbunden. Wie bekannt ist, ist der MOSFET ein elektrisches Element, der beim elektrischen Bestromen Wärme erzeugt.
Um eine Wärmeabstrahlung von dem MOSFET zu fördern, um selbigen zu kühlen, wird der MOSFET auf einem flachen Teil des Gehäuses auf eine Weise platziert, dass ein enger Kontakt zu dem flachen Teil hergestellt wird. Das heißt, der flache Teil des Gehäuses wird als ein so genannter Kühlkörper verwendet.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG:
Bei bekannten elektronischen Steuereinrichtungen wie etwa der oben erwähnten Einrichtung jedoch zeigt die Kunststoffsammelschienenplatine im Allgemeinen ein Verziehen oder eine Verformung insbesondere zum Zeitpunkt des Erzeugens selbiger durch Inserttechnik. Falls die Kunststoffsammelschienenplatine mit einer derartigen Verwerfung in das Gehäuse eingesetzt wird, ohne die Verwerfung zu entfernen, wird der enge Kontakt zwischen dem MOSFET (nämlich dem wärmeerzeugenden Element) und dem flachen Teil des Gehäuses nicht erhalten. In diesem Fall wird die Wärmeübertragung von dem MOSFET (nämlich dem wärmeerzeugenden Element) zu dem Gehäuse nicht effektiv ausgeführt.
Dementsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer elektronischen Steuereinrichtung, die frei von dem oben erwähnten Mangel ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine elektronische Steuereinrichtung bereitgestellt, die so konstruiert ist, dass sie gestattet, dass ein auf einer Sammelschienenplatine (oder Leiterplatte) montiertes wärmeerzeugendes Element eine zufriedenstellende Wärmeabstrahlung davon selbst dann aufweist, falls die Sammelschienenplatine (oder Leiterplatte) mit einer Verwerfung ausgeformt worden ist.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine elektronische Steuereinrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: eine Leiterplatte (18) mit einem darauf montierten wärmeerzeugenden Teil (24); ein Gehäuse (12) zum Installieren der Leiterplatte (18) darin, wobei das Gehäuse (12) einen wärmeaufnehmenden Abschnitt (38) aufweist, der mit dem wärmeerzeugenden Teil (24) in Kontakt steht; mindestens zwei erste Fixiereinheiten (61, 32), die konstruiert und ausgelegt sind zum Fixieren eines peripheren Abschnitts der Leiterplatte (18) an dem Gehäuse (12); und mindestens eine zweite Fixiereinheit (62, 33), die ausgelegt ist zum Fixieren eines gegebenen Bereichs (A) der Leiterplatte (18) an dem Gehäuse (12), während der gegebene Bereich (A) durch das wärmeerzeugende Teil (24) gegen den wärmeaufnehmenden Abschnitt (38) gepresst wird, wobei der gegebene Bereich (A) ein Bereich ist, wo das wärmeerzeugende Teil (24) platziert ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine elektronische Steuereinrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: eine erste Leiterplatte (18) mit einem darauf montierten wärmeerzeugenden Teil (24); eine zweite Leiterplatte (17), die über der ersten Leiterplatte (18) durch mehrere auf der ersten Leiterplatte (18) ausgebildete Schnappeinheiten (47) montiert ist; ein Gehäuse (12), um darin die erste und zweite Leiterplatte (18, 17) zu installieren, wobei das Gehäuse (12) einen erhöhten Abschnitt (38) aufweist, von dem eine flache obere Oberfläche einer Hauptfläche des wärmeerzeugenden Teils (24) der ersten Leiterplatte (18) zugewandt ist; und innere Verbindungsbolzen (62), die die erste Leiterplatte (18) derart an dem Gehäuse (12) sichern, dass die Hauptfläche des wärmeerzeugenden Teils (24) die flache obere Oberfläche des erhöhten Abschnitts (38) eng kontaktiert, wobei jeder innere Verbindungsbolzen (62) mit einer an der flachen oberen Oberfläche des erhöhten Abschnitts (38) des Gehäuses (12) ausgebildeten Gewindeöffnung (38a) in Eingriff genommen wird nach dem Durchtreten durch ein inneres Verbindungsloch (33a, 33b, 33c oder 33d), das in der ersten Leiterplatte (18) ausgebildet ist; und äußere Verbindungsbolzen (61), die die erste Leiterplatte (18) an dem Gehäuse (12) sichern, wobei jeder äußere Verbindungsbolzen (61) mit einer an einem peripheren Abschnitt des Gehäuses (12) ausgebildeten Gewindeöffnung (37a) in Eingriff genommen wird nach dem Hindurchtreten durch ein äußeres Verbindungsloch (32a, 32b, 32c oder 32d), das in der ersten Leiterplatte (18) ausgebildet ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen. Es zeigt:
1 eine auseinandergezogene Perspektivansicht einer Aktuatoreinheit, die einen Elektromotor und eine elektronische Steuereinrichtung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst;
2 eine Ansicht ähnlich 1, die aber eine Ansicht unter einem anderen Winkel zeigt;
3 eine auseinandergezogene Perspektivansicht der elektronischen Steuereinrichtung der ersten Ausführungsform;
4 eine perspektivische Schnittansicht der elektronischen Steuereinrichtung entlang der Linie A-A von 2;
5 eine Draufsicht auf die elektronische Steuereinrichtung der ersten Ausführungsform mit einer entfernten Abdeckung;
6 eine perspektivische obere Ansicht eines bei der elektronischen Steuereinrichtung der ersten Ausführungsform verwendeten Gehäuses;
7 eine perspektivische Rückansicht eines bei der elektronischen Steuereinrichtung der ersten Ausführungsform verwendeten Leistungsmoduls;
8 eine perspektivische obere Ansicht des Leistungsmoduls der elektronischen Steuereinrichtung der ersten Ausführungsform;
9 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines von integral auf einem flachen Basisabschnitt ausgebildeten Schnappvorsprüngen, die einen Zustand zeigt, bei dem der Schnappvorsprung ein Steuermodul stützt;
10 eine Draufsicht auf das in dem Gehäuse installierte Leistungsmodul;
11A und 11B schematisch dargestellte Seitenansichten eines flachen Basisabschnitts des Leistungsmoduls, bei dem 11A eine Ansicht ist, bevor der flache Basisabschnitt an gegebene Abschnitte des Gehäuses geschraubt wird und 11B eine Ansicht ist, nachdem der flache Basisabschnitt an die gegebenen Abschnitte des Gehäuses geschraubt ist;
12A und 12B schematisch dargestellte Seitenansichten des Leistungsmoduls, bei dem 12A eine Ansicht ist, bevor der flache Basisabschnitt des Leistungsmoduls an gegebene Abschnitte des Gehäuses geschraubt wird und 12B eine Ansicht ist, nachdem der flache Basisabschnitt an die gegebenen Abschnitte des Gehäuses geschraubt ist;
13A und 13B schematisch dargestellte Seitenansichten eines flachen Basisabschnitts des Leistungsmoduls zusammen mit einem Steuermodul, bei dem 13A eine Ansicht ist, bevor der flache Basisabschnitt an gegebene Abschnitte des Gehäuses geschraubt wird und 13B eine Ansicht ist, nachdem der flache Basisabschnitt an die gegebenen Abschnitte des Gehäuses geschraubt ist;
14 ist eine Rückansicht des bei der elektronischen Steuereinrichtung der ersten Ausführungsform verwendeten Leistungsmoduls, die ein Layout von inneren Montagelöchern zeigt;
15 ist eine Ansicht wie 14, die aber eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der das Layout der inneren Montagelöcher von dem der ersten Ausführungsform verschieden ist;
16 ist eine Ansicht wie 14, die aber eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der das Layout der inneren Montagelöcher von dem der ersten und zweiten Ausführungsform verschieden ist;
17 ist eine Ansicht wie 14, die aber eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der das Layout der inneren Montagelöcher von dem der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform verschieden ist;
18 ist eine Ansicht wie 14, die aber eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der das Layout der inneren Montagelöcher von dem der ersten, zweiten, dritten und vierten Ausführungsform verschieden ist;
19 ist eine Ansicht wie 14, die aber eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der das Layout der inneren Montagelöcher von dem der ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Ausführungsform verschieden ist; und
20 ist eine Ansicht wie 14, die aber eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der das Layout der inneren Montagelöcher von dem der ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Ausführungsform verschieden ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN:
Nachfolgend werden sieben Ausführungsformen einer elektronischen Steuereinrichtung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Um das Verständnis zu erleichtern, werden in der folgenden Beschreibung verschiedene Richtungsausdrücke wie etwa rechts, links, oberer, unterer, nach rechts und dergleichen verwendet. Solche Ausdrücke sind jedoch bezüglich nur einer Zeichnung oder Zeichnungen, auf denen das entsprechende Teil oder der entsprechende Abschnitt gezeigt ist, zu verstehen.
Zuerst wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 14 ausführlich beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 wird eine Aktuatoreinheit 1 gezeigt, die in einer an einem Kraftfahrzeug montierten elektrischen Servobremseinrichtung verwendet wird.
Die Aktuatoreinheit 1 umfasst einen Elektromotor 2, der durch eine Leistung eines dreiphasigen Wechselstroms angetrieben wird und als ein Aktuator zum Aktivieren eines Hydraulikdrucks einer Bremsflüssigkeit verwendet wird, und eine Motorsteuereinrichtung (oder elektronische Steuereinrichtung) 3, die den Betrieb des Elektromotors 2 gemäß einer Bremspedaloperation durch einen Fahrer und einen Betriebszustand eines assoziierten Kraftfahrzeugs steuert. Wenngleich in den Zeichnungen nicht gezeigt, bewegt ein Kugelgewindemechanismus durch die Operation des Elektromotors 2 einen Kolben vor und zurück, um den Hydraulikdruck der Bremsflüssigkeit zu steuern.
Wie aus 2 zu sehen ist, ist ein zylindrischer Motorkörper 4 des Elektromotors 2 mit zwei Sockelabschnitten 5 ausgebildet, die sich in einer axialen Richtung des Elektromotors 2 erstrecken. Wie gezeigt, sind die beiden Sockelabschnitte 5 in einer Richtung senkrecht zu der axialen Richtung des Elektromotors 2 voneinander beabstandet. Jeder Sockelabschnitt 5 ist an beiden Enden mit zylindrischen Augen 6 jeweils mit einer flachen oberen Montageoberfläche und einer Gewindeöffnung 6a ausgebildet.
Wie aus 2 zu sehen ist, ist ein später erwähntes Gehäuse 12 eines Körpers 7 einer Motorsteuereinrichtung 3 mit vier Schenkelabschnitten 8 ausgebildet, die auf die flachen oberen Oberflächen der zylindrischen Augen 6 des Motorkörpers 4 gesetzt werden sollen. Wegen der vier Verbindungsschrauben 9, die nach dem Hindurchtreten durch Bolzenöffnungen (keine Zahlen), die durch vier Schenkelabschnitte 8 bereitgestellt werden, mit Gewindeöffnungen 6a von Sockelabschnitten 5 in Eingriff stehen, ist die Motorsteuereinrichtung 3 eng am Elektromotor 2 montiert.
Wie aus 2 ersichtlich ist, ist der Motorkörper 4 an einem Abschnitt zwischen Sockelabschnitten 5 mit einem offenen Abschnitt 10 mit allgemein rechteckigen Wänden ausgebildet, sodass wenn, wie aus 1 ersichtlich, ein Körper 7 der Motorsteuereinrichtung 3 dicht auf dem Motorkörper 4 auf die oben erwähnte Weise montiert ist, ein statorverbindender Steckabschnitt (oder elektrische Steckereinheit) 20 und ein sensorverbindender Buchsenabschnitt 23 (siehe 1) der Motorsteuereinrichtung 3 durch eine durch den mit einer Wand versehenen offenen Abschnitt 10 definierte Öffnung 11 zu einem Inneren des Motorkörpers 4 exponiert sind.
Wie im Folgenden ausführlich beschriebne wird, wird bei Zusammenbau der Aktuatoreinheit 1 der statorverbindende Stegabschnitt 20 mit einem im Motorkörper 4 vorgesehenen nicht gezeigten statorverbindenden Buchsenabschnitt gekoppelt, um zwischen der Motorsteuereinrichtung 3 und einem nicht gezeigten, im Motorkörper 4 installierten Stator eine elektrische Verbindung herzustellen.
Wie aus 1 und 7 zu verstehen ist, ist der sensorverbindende Buchsenabschnitt 23 von einem integralen Typ, der aus einem Verbinder 23a, der mit einem Winkelpositionssensor verbunden werden soll, und dem anderen Verbinder 23b, der mit einem Temperatursensor verbunden werden soll, besteht. Insbesondere ist mit dem Verbinder 23a lösbar ein Vorderende eines nicht gezeigten Kabelbaums verbunden, der sich von dem in dem Motorkörper 4 installierten Winkelpositionssensor erstreckt, und mit dem anderen Verbinder 23b ist lösbar ein Vorderende des nicht gezeigten anderen Kabelbaums verbunden, der sich von dem in dem Motorkörper 4 installierten Temperatursensor erstreckt.
Der Winkelpositionssensor ist eine Einrichtung zum Detektieren einer Winkelposition eines Rotors des Elektromotors 2, der in dem Motorkörper 4 installiert ist, und mit einem Ausgangssignal von dem Winkelpositionssensor wird die Operation des Elektromotors 2 durch die Motorsteuereinrichtung 3 gesteuert. Der Temperatursensor ist eine Einrichtung zum Detektieren einer Betriebstemperatur des Elektromotors 2, insbesondere zum Detektieren einer Temperatur einer nicht gezeigten Spule des Elektromotors 2.
Unter Bezugnahme auf 2 ist der mit einer Wand versehene offene Abschnitt 10 des Motorkörpers 4 an seiner Kante mit einer Endlosnut 10a ausgebildet, in der ein nicht gezeigtes Dichtglied operativ installiert ist. Aufgrund der Arbeit des Dichtglieds wird eine hermetisch abgedichtete Verbindung zwischen dem Elektromotor 2 und der Motorsteuereinrichtung 3 erhalten, wenn das Gehäuse 12 des Körpers 7 ordnungsgemäß auf dem mit einer Wand versehenen offenen Abschnitt 10 des Elektromotors 2 installiert wird.
Wie aus 1, 2 und 3 zu sehen ist, enthält der Körper 7 der Motorsteuereinrichtung 3 allgemein ein Gehäuse 12 und eine Abdeckung 15. Wie am besten in 3 zu erkennen ist, ist das Gehäuse 12 wie ein quadratischer Kasten ausgebildet, der eine Bodenwand 13 und eine umgebende Wand 14 enthält, durch die ein quadratischer Innenraum definiert ist.
In 3 weist der Innenraum des Gehäuses 12 ein zu der Außenseite exponiertes oberes offenes Ende auf. Die Abdeckung 15 ist wie ein angeschwollener quadratischer Deckel ausgebildet, und sie wird verwendet, um auf das Gehäuse 12 gesetzt zu werden, um das obere Ende des Innenraums des Gehäuses 12 zu schließen.
Wie aus 3 zu erkennen ist, ist im Körper 7 ein Leistungsmodul 16 installiert, das einen flachen Basisabschnitt 18 enthält, der eine darauf montierte erste Leiterplatte und ein Steuermodul 17, das eine darauf montierte zweite Leiterplatte aufweist, aufweist.
Insbesondere befindet sich, wie aus 3 und 4 zu sehen ist, das Leistungsmodul 16 gerade über der Bodenwand 13 des Gehäuses 12, und das Steuermodul 17 befindet sich über dem Leistungsmodul 16 unter Einhaltung eines gewissen Abstands dazwischen. Wie anhand von 1 zu verstehen ist, ist beim Montieren des Körpers 7 auf den Motorkörper 4 eine hintere Oberfläche der Bodenwand 13 des Gehäuses 12 zum Motorkörper 4 gerichtet.
Wie aus 3 und 4 zu sehen ist, wird die Abdeckung 15 erzeugt, indem eine Metallplatte gepresst wird, und sie umfasst einen nach oben aufgewölbten Abschnitt 43, einen Flanschabschnitt 44, der sich um eine Peripherie des aufgewölbten Abschnitts 43 erstreckt, und einen um den Flanschabschnitt 44 herum ausgebildeten, nach unten vorstehenden Kantenabschnitt 45.
Unter Bezugnahme auf 4 bis 6 besteht das Gehäuse 12 aus einer Aluminiumlegierung mit einer guten Wärmeleitfähigkeit, und sie wird durch ein Aluminiumdruckgussverfahren hergestellt.
Wie aus 3 und 6 zu sehen ist, ist eine Umgebungswand 14 des Gehäuses 12 auf einem Seitenteil (oder ersten Wandteil) 14a davon mit einer vergrößerten Ausnehmung 36 ausgebildet, durch die sich ein rohrförmiger elektrischer Verbinder 19 des Leistungsmoduls 16 nach außen erstreckt. Das andere Seitenteil (oder das zweite Wandteil) der Umgebungswand 14 ist durch die Zahl 14b bezeichnet. Die anderen beiden Seitenteile (oder das dritte und vierte Teil) der Umgebungswand 14 sind mit den Zahlen 14c und 14d bezeichnet.
Die Gestalt der vergrößerten Ausnehmung 36 stimmt mit der eines Flansches 19a überein, der an einem Fuß des rohrförmigen elektrischen Verbinders 19 ausgebildet ist. Eine Peripherie des Flansches 19a ist durch ein nicht gezeigtes Dichtglied an einen peripheren Rand der vergrößerten Ausnehmung 36 gebondet.
In 3 bis 6 werden durch die Zahl 12a mehrere Kühlrippen bezeichnet, die auf einer äußeren Oberfläche des dritten Wandteils 14c des Gehäuses 12 integral ausgebildet sind.
Wie aus 3 zu sehen ist, ist eine Umgebungswand 14 des Gehäuses 12 an seinem oberen Rand mit einer länglichen Dichtnut 46 ausgebildet, und ein Flansch 19a des rohrförmigen elektrischen Verbinders 19 ist an seinem oberen Rand mit einer geraden Dichtnut 46' ausgebildet. Diese beiden Dichtnuten 46 und 46' stellen eine endlose Dichtnut (46 + 46') dar, wenn das Leistungsmodul 16 ordnungsgemäß im Gehäuse 12 installiert ist.
Zum Koppeln der Abdeckung 15 mit dem Gehäuse 12 wird der nach unten vorstehende Kantenabschnitt 45 der Abdeckung 15 in der endlosen Dichtnut (46 + 46') aufgenommen, und vier Verbindungsbolzen 34 werden verwendet, um die Abdeckung 15 und das Gehäuse 12 miteinander zu verbinden. Wenngleich in der Zeichnung nicht gezeigt, werden ein Kleber und ein Dichtmaterial auf die endlose Dichtnut aufgebracht, um eine hermetische Kopplung zwischen dem Gehäuse 12 und der Abdeckung 15 sicherzustellen.
Wie aus 3 und 6 zu sehen ist, stehen vier zylindrische Säulen 37 von vier Eckabschnitten der Bodenwand 13 des Gehäuses 12 nach oben, um das Leistungsmodul 16 zu stützen. Jede zylindrische Säule 37 weist an ihrem Kopfabschnitt eine Gewindeöffnung 37a auf, an der ein später erwähnter äußerer Verbindungsbolzen 61 in Eingriff steht.
Wie aus 6 zu sehen ist, steht an einem rechten Abschnitt der Bodenwand 13 des Gehäuses 12 ein rechteckiger flacher Abschnitt 38 vor, der als ein so genannter Kühlkörper verwendet wird. Insbesondere hält und kontaktiert eine flache obere Oberfläche des erhöhten rechteckigen flachen Abschnitts 38 bei Montage der Motorsteuereinrichtung 3 Hauptflächen der später erwähnten Schaltelemente 24, die auf einer hinteren Oberfläche des flachen Basisabschnitts 18 des Leistungsmoduls 16 montiert sind. Wie aus 7 zu sehen ist, sind sechs Schaltelemente 24 auf einer gegebenen Zone „A” der hinteren Oberfläche des flachen Basisabschnitts 18 montiert, was weiter unten ausführlich beschrieben wird.
Wie im Folgenden erwähnt wird, dient der erhöhte rechteckige flache Abschnitt 38 als ein wärmeaufnehmender Abschnitt. Mit anderen Worten dient der erhöhte rechteckige flache Abschnitt 38 als ein Kühlkörper mit hoher Wärmekapazität.
Wie aus 6 ersichtlich ist, ist der erhöhte rechteckige flache Abschnitt 38 nahe dem dritten Wandteil 14c der Umgebungswand 14 platziert und zwischen dem ersten und zweiten Wandteil 14a und 14b positioniert. Der erhöhte rechteckige flache Abschnitt 38 ist etwas von dem vierten Wandteil 14d entfernt.
Es wird angemerkt, dass der erhöhte rechteckige flache Abschnitt 38 integral mit dem dritten Wandteil 14c der Umgebungswand 14 ist, die integral daran ausgebildete Kühlrippen 12a aufweist.
An vier Ecken des erhöhten rechteckigen flachen Abschnitts 38 sind Gewindeöffnungen 38a vorgesehen, an denen später erwähnte innere Verbindungsbolzen 62 angreifen.
Mit der Zahl 40 ist in 6 ein Verbinderaufnahmeloch bezeichnet, das an dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 nahe dem dritten Wandteil 14c vorgesehen ist. Nach dem Zusammenbau der Motorsteuereinrichtung 3 nimmt das Verbinderaufnahmeloch 40 darin den oben erwähnten sensorverbindenden Buchsenabschnitt 23 auf (siehe 1).
Mit Zahl 39 ist in 6 ein Stromversorgungsanschlussaufnahmeloch bezeichnet, das in der Bodenwand 13 nahe einer Wand des erhöhten rechteckigen flachen Abschnitts 38 vorgesehen ist, der dem vierten Wandteil 14d zugewandt ist. Nach dem Zusammenbau der Motorsteuereinrichtung 3 empfängt das Stromversorgungsanschlussaufnahmeloch 39 darin den oben erwähnten statorverbindenden Steckabschnitt 20 (siehe 1).
Mit Zahl 41 ist in 6 eine Öffnung bezeichnet, die in dem dritten Wandteil 14c nahe dem zweiten Wandteil 14b vorgesehen ist. Wie aus den 1 und 2 zu verstehen ist, ist ein Atmungsfilter 42 an der Öffnung 41 angebracht. Der Atmungsfilter 42 dient dazu, einen Wasserangriff zu blockieren, während ein Luftstrom gestattet wird.
Wieder unter Bezugnahme auf 3 ist das Leistungsmodul 16 ein Kunststoffblock, und er wird durch Spritzgießen hergestellt.
Wie aus 4, 7 und 8 ersichtlich ist, umfasst das Leistungsmodul 16 einen flachen Basisabschnitt 18, der darin und darauf eingeführte mehrere Metallsammelschienen aufweist, den oben erwähnten rohrförmigen elektrischen Verbinder 19, der integral an einem Ende des flachen Basisabschnitts 18 ausgeformt ist, und den oben erwähnten statorverbindenden Steckabschnitt 20 und sensorverbindenden Buchsenabschnitt 23 (siehe 7), die in 3 nach unten zum Boden des Gehäuses 12 vorstehen.
Der rohrförmige elektrische Verbinder 19 ist ein Stromversorgungsverbinder, und er ist durch die vergrößerte Ausnehmung 36 des Gehäuses 12 zur Außenseite exponiert, wie hier oben erwähnt wurde und wie aus 3 zu verstehen ist Wenngleich in den Zeichnungen nicht gezeigt, ist bei Verwendung ein Partnerverbinder an den rohrfömigen elektrischen Verbinder 19 angesteckt, um zwischen dem Leistungsmodul 16 und externen elektrischen Elementen einschließlich einer Stromquelle eine elektrische Verbindung herzustellen.
Wie aus 3 und 7 zu sehen ist, sind auf der hinteren Oberfläche 18a des flachen Basisabschnitts 18 mehrere Elektronikteile montiert, die beispielsweise Schaltelemente 24, ein Paar Relais 29, eine Gegentaktspule 30, eine Gleichtaktspule 31 usw. sind, wie im Folgenden ausführlich erörtert wird.
Wie aus 7 ersichtlich ist, ist der statorverbindende Steckabschnitt 20 an einem allgemein mittleren Teil der Teilmontageoberfläche 18a platziert, und der sensorverbindende Buchsenabschnitt 23 ist auf einer Seite der Teilmontageoberfläche 18a montiert.
Wie aus 1 zu verstehen ist, stehen diese Steck- und Buchsenabschnitte 20 und 23 nach dem Zusammenbau der Aktuatoreinheit 1 zu dem Inneren des Motorgehäuses 4 vor.
Wie aus 4, 7 und 14 zu sehen ist, umfasst der statorverbindende Steckabschnitt 20 drei flache Anschlüsse 21, die entlang einer Achse des rohrförmigen elektrischen Verbinders 19 (oder in der Richtung von „X” in 14) ausgerichtet sind, und einen Kunststoffbasisabschnitt 22, der integral mit dem flachen Basisabschnitt 18 ist und darin Fußabschnitte der drei flachen Anschlüsse 21 hält. Zum Antreiben des Elektromotors 2 wird bei Verwendung ein dreiphasiger Wechselstrom dem Elektromotor 2 von einer externen Stromquelle durch die drei flachen Anschlüsse 21 des statorverbindenden Steckabschnitts 20 zugeführt.
Wie aus 1 und 7 zu sehen ist, ist der sensorverbindende Buchsenabschnitt 23 von rechteckiggeradförmiger Gestalt und enthält den oben erwähnten Verbinder 23a für den Winkelpositionssensor und den oben erwähnten Verbinder 23b für den Temperatursensor. Diese beiden Verbinder 23a und 23b sind parallel zu der axialen Richtung des rohrförmigen elektrischen Verbinders 19 ausgerichtet. Wenngleich in der Zeichnung nicht gut gezeigt, weist jeder Verbinder 23a oder 23b mehrere darin installierte Anschlüsse auf.
Bei dieser ersten Ausführungsform sind der statorverbindende Steckabschnitt 20 und der sensorverbindende Buchsenabschnitt 23 auf die oben erwähnte Weise angeordnet. Ihr Layout kann jedoch, falls gewünscht, vertauscht werden.
Nachfolgend werden mit Hilfe von 7 die verschiedenen, auf der Teilemontageoberfläche 18a (d. h. der hinteren Oberfläche) des flachen Basisabschnitts 18 montierten Elektronikteile beschrieben.
Wie aus 7 zu sehen ist, weist die Teilemontageoberfläche 18a eine Schaltelementmontagezone „A” zwischen dem statorverbindenden Steckabschnitt 20 und dem sensorverbindenden Buchsenabschnitt 23 auf.
Die Zone „A” ist von einer rechteckigen Kante 18b eingeschlossen, die auf der Teilemontageoberfläche 18a ausgebildet ist. Innerhalb der Schaltelementmontagezone „A” sind sechs Schaltelemente 24 montiert. Diese Schaltelemente 24 bilden eine bekannte Inverterschaltung, durch die eine dorthin durch den rohrförmigen elektrischen Verbinder 19 gelieferte Gleichstromleistung in eine dreiphasige Wechselstromleistung umgewandelt wird. Die von der Inverterschaltung ausgegebene dreiphasige Wechselstromleistung wird durch den statorverbindenden Steckabschnitt 20 an den Elektromotor 2 angelegt, um den Elektromotor 2 anzutreiben. Bei der ersten Ausführungsform wird ein MOSFET als die Schaltelemente 24 verwendet. Falls gewünscht, können jedoch Schaltelemente von einem anderen Typ verwendet werden.
Wie aus 7 zu sehen ist, weist jedes Schaltelement 24 drei Anschlüsse 35 auf, die sich von einer Seite davon erstrecken. Diese drei Anschlüsse 35 sind gebogen, um mit Sammelschienen 63 zu verbinden, die auf dem flachen Basisabschnitt 18 vorgesehen sind. Benachbarte zwei der sechs Schaltelemente 24 bilden ein Paar von Schaltelementen 24, und somit sind drei Paare von Schaltelementen 24a, 24b und 24c in einer derartigen Weise wie in 7 gezeigt in der Schaltelementmontagezone „A” angeordnet. Das heißt, durch die sechs Schaltelemente 24 entsteht eine „2 × 3”-Anordnung.
Wie anhand von 7 zu verstehen ist, sind drei Paare von Schaltelementen 24a, 24b und 24c hintereinander in einer axialen Richtung des rohrförmigen elektrischen Verbinders 19 angeordnet. Die beiden Schaltelemente 24, die jedes Paar bilden, sind in einer Richtung senkrecht zu der axialen Richtung des rohrförmigen elektrischen Verbinders 19 angeordnet, d. h. in der Richtung von „Y” in 14. Durch diese drei Paare von Schaltelementen 24a, 24b und 24c wird die elektrische Leistung des dem Elektromotor 2 zugeführten dreiphasigen Wechselstroms auf geeignete Weise gesteuert.
Im Betrieb erzeugen diese sechs Schaltelemente 24 eine gewisse Menge an Wärme, die unerwünscht ist, um die Motorsteuereinrichtung 3 normal zu betreiben.
Wie verstanden wird, wenn 6 mit 7 verglichen wird, die eine Rückansicht des Leistungsmoduls 16 ist, ist die Größe des erhöhten rechteckigen flachen Abschnitts 38 des Gehäuses 12 im Wesentlichen die gleiche wie die der Schaltelementmontagezone „A” des flachen Basisabschnitts 18 des Leistungsmoduls 16.
Wie anhand von 3 zu verstehen ist, werden, wenn das Leistungsmodul 16 ordnungsgemäße am Gehäuse 12 montiert ist, alle sechs Schaltelemente 24 mit der oberen flachen Oberfläche des erhöhten rechteckigen flachen Abschnitts 38 des Gehäuses 12 in Kontakt gebracht, sodass alle von den Schaltelementen 24 während des Betriebs der Motorsteuereinrichtung 3 erzeugte Wärme zu dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 übertragen wird.
Falls gewünscht, kann ein effektives wärmeübertragendes Glied wie etwa ein wärmeübertragendes Gel, eine wärmeübertragende Folie oder dergleichen, zwischen jedem Schaltelement 24 und dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 angeordnet werden. Wegen einer Oberflächenflexibilität kann das wärmeübertagende Gel oder die wärmeübertragende Folie eng zwischen jedem Schaltelement 24 und dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 angeordnet sein, wodurch ein praktischer Kontaktbereich dazwischen vergrößert wird. Somit wird die Wärmeübertragung von Schaltelementen 24 zum vorstehenden flachen Abschnitt 38 vergrößert, wodurch der vorstehende flache Abschnitt 38 als ein hocheffizienter Kühlkörper dienen kann.
Wie aus 7 zu ersehen ist, sind auf der Teilemontageoberfläche 18a des flachen Basisabschnitts 18 ein Paar erster Elektrolytkondensatoren 25 (die jeweils von zylindrischer Gestalt sind), ein Paar zweiter Elektrolytkondensatoren 26 (die jeweils von zylindrischer Gestalt sind), die kürzer sind als die ersten Elektrolytkondensatoren 25, mehrere Keramikkondensatoren 27, mehrere zum Messen eines Stroms verwendete Überbrückungswiderstände 28, ein Paar von Relais 29, die zum Schützen der Schaltung verwendet werden, eine Gegentaktspule 30 und eine Gleichtaktspule 31 montiert.
Erste und zweite Elektrolytkondensatoren 25 und 26, die Gegentaktspule 30 und die Gleichtaktspule 31 sind Teile, um eine Rauschfilterschaltung zu bilden.
Wie aus 7 ersichtlich ist, sind erste Elektrolytkondensatoren 25 und die Gegentaktspule 30 auf der Teilemontageoberfläche 18a an einer Position gegenüber der Position angeordnet, wo der rohrförmige elektrische Verbinder 19 angeordnet ist. Zweite Elektrolytkondensatoren 26, die Gleichtaktspule 31 und Relais 29 sind auf der Teilemontageoberfläche 18a an einer Position gegenüber der Position angeordnet, wo der sensorverbindende Buchsenabschnitt 23 angeordnet ist.
Wie gezeigt, ist die Schaltelementmontagezone „A” zwischen der Gegentaktspule 30 und dem elektrischen Verbinder 19 platziert. In der Zone „A” sind die sechs Schaltelemente 24 platziert.
Mit anderen Worten sind die Gegentaktspule 30, die ersten Elektrolytkondensatoren 25 und der rohrförmige elektrische Verbinder 19 nicht in der Zone „A” platziert. Der statorverbindende Steckabschnitt 20 ist zwischen jeder Gegentaktspule 30 und ersten Elektrolytkondensatoren 25 und dem rohrförmigen elektrischen Verbinder 19 angeordnet, wie gezeigt.
Wie anhand von 7, 8 und 14 zu verstehen ist, sind in vier Ecken des flachen Basisabschnitts 18 des Leistungsmoduls 16 vier äußere Verbindungslöcher 32a, 32b, 32c und 32d vorgesehen (die Teil von ersten Fixiereinheiten bilden), die Gegenstücke der oben erwähnten vier zylindrischen Säulen 37 des Gehäuses 12 sind. Bezüglich einer axialen Richtung des rohrförmigen elektrischen Verbinders 19 (nämlich der Richtung „X” in 14) sind die beiden äußeren Verbindungslöcher 32a und 32c nahe dem rohrförmigen elektrischen Verbinder 19 platziert, während die anderen beiden äußeren Verbindungslöcher 32b und 32d weg von dem rohrförmigen elektrischen Verbinder 19 platziert sind.
Wie aus 7 und 8 ersichtlich ist, sind in vier Ecken der Schaltelementmontagezone „A” des flachen Basisabschnitts 18 des Leistungsmoduls 16 vier innere Verbindungslöcher 33a, 33b, 33c und 33d vorgesehen (die Teil von zweiten Fixiereinheiten bilden), die jeweils auf die oben erwähnten vier Gewindeöffnungen 38a des erhöhten rechteckigen flachen Abschnitts 38 des Gehäuses 12 ausgerichtet sind, wenn das Leistungsmodul 16 ordnungsgemäß auf dem Gehäuse 12 montiert ist.
Wie aus 7 zu sehen ist, sind diese vier inneren Verbindungslöcher 33a, 33b, 33c und 33d, die Teil der zweiten Fixiereinheiten bilden, näher an den Schaltelementen 24 platziert als die vier äußeren Verbindungslöcher 32a, 32b, 32c und 32d, die Teil der ersten Fixiereinheiten sind. Insbesondere sind die vier inneren Verbindungslöcher 33a, 33b, 33c und 33d innerhalb einer Zone platziert, die im Wesentlichen durch die vier äußeren Verbindungslöcher 32a, 32b, 32c und 32d definiert ist.
Wie aus 7, 8 und 14 zu sehen ist, sind weiterhin bezüglich einer Richtung allgemein senkrecht zu der axialen Richtung des rohrförmigen elektrischen Verbinders 19 erste und zweite innere Verbindungslöcher 33a und 33b zwischen jedem der ersten und zweiten äußeren Verbindungslöcher 32a und 32b und jedem der dritten und vierten äußeren Verbindungslöcher 32c und 32d platziert und sind die dritten und vierten inneren Verbindungslöcher 33c und 33d auf einer Seite des flachen Basisabschnitts 18 platziert, wo der sensorverbindende Buchsenabschnitt 23 vorgesehen ist. Das heißt, auf einer Seite der Schaltelementmontagezone „A” bezüglich einer axialen Richtung des rohrförmigen elektrischen Verbinders 19 sind erste und zweite innere Verbindungslöcher 33a und 33b angeordnet und sind auf der anderen Seite der Zone „A” bezüglich der axialen Richtung des rohrförmigen elektrischen Verbinders 19 dritte und vierte innere Verbindungslöcher 33c und 33d angeordnet, wie gezeigt.
Die ersten und dritten inneren Verbindungslöcher 33a und 33c sind in einer Richtung allgemein senkrecht zu der axialen Richtung des rohrförmigen elektrischen Verbinders 19 voneinander beabstandet, und diesem gleich sind zweite und vierte innere Verbindungslöcher 33b und 33d in der Richtung allgemein senkrecht zu der axialen Richtung des rohrförmigen elektrischen Verbinders 19 voneinander beabstandet.
Bezüglich einer Richtung senkrecht zu der axialen Richtung des rohrförmigen elektrischen Verbinders 19 sind erste und zweite innere Verbindungslöcher 33a und 33b zwischen der Gruppe der sechs Schaltelemente 24 und dem statorverbindenden Steckabschnitt 20 angeordnet. Diese ersten und zweiten inneren Verbindungslöcher 33a und 33b sind auf einer gedachten Linie angeordnet, die sich entlang der axialen Richtung des rohrförmigen elektrischen Verbinders 19 erstreckt.
Bezüglich der „2 × 3”-Anordnung der Schaltelemente 24 sind die beiden inneren Verbindungslöcher 33a und 33b auf einer gedachten Linie angeordnet, die sich entlang der axialen Richtung (d. h. der Richtung „X” von 14) des rohrförmigen elektrischen Verbinders 19 erstrecken, das heißt entlang der gedachten Linie, auf der die drei Paare von Schaltelementen 24a, 24b und 24c angeordnet sind. Gleich diesem sind die anderen beiden inneren Verbindungslöcher 33c und 33d auf einer gedachten Linie angeordnet, die sich entlang der gedachten Linie erstreckt, auf der die drei Paare von Schaltelementen 24a, 24b und 24c angeordnet sind.
Wie anhand der 3 und 10 verstanden wird, ist das Leistungsmodul 16 an den vier zylindrischen Säulen 37 des Gehäuses 12 durch vier äußere Verbindungsbolzen 61 gesichert, die durch äußere Verbindungslöcher 32a, 32b, 32c und 32d hindurchgehen, und die Schaltelementmontagezone „A” des flachen Basisabschnitts 18 des Leistungsmoduls 16 ist an dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 des Gehäuses 12 durch vier innere Verbindungsbolzen 62 gesichert, die durch innere Verbindungslöcher 33a, 33b, 33c und 33d hindurchgehen.
Nach dem Hindurchgehen durch äußere Verbindungslöcher 32a, 32b, 32c und 32d stehen die äußeren Verbindungsbolzen 61 jeweils mit Gewindeöffnungen 37a von vier zylindrischen Säulen 37 des Gehäuses 12 in Eingriff, und nach dem Hindurchgehen durch die inneren Verbindungslöcher 33a, 33b, 33c und 33d stehen die inneren Verbindungsbolzen 62 jeweils in Eingriff mit Gewindeöffnungen 38a des erhöhten rechteckigen flachen Abschnitts 38 des Gehäuses 12.
Es ist anzumerken, dass die äußeren Verbindungslöcher 32a, 32b, 32c und 32d und die äußeren Verbindungsbolzen 61 die oben erwähnten ersten Fixiereinheiten bilden und die inneren Verbindungslöcher 33a, 33b, 33c und 33d und inneren Verbindungsbolzen 62 die oben erwähnten zweiten Fixiereinheiten bilden.
Wie aus 3 und 8 ersichtlich ist, sind auf einer oberen Oberfläche 18c des flachen Basisabschnitts 18 des Leistungsmoduls 16 mehrere Schnappeinheiten 47 integral ausgebildet, durch die das oben erwähnte Steuermodul 17 durch den flachen Basisabschnitt 18 des Leistungsmoduls 16 ablösbar gehalten wird.
Von der oberen Oberfläche 18c des flachen Basisabschnitts 18 stehen mehrere Verbindungsanschlüsse 52 nach oben vor, die sich von verschiedenen, auf der unteren Oberfläche des flachen Basisabschnitts 18 des Leistungsmoduls 16 montierten Elektronikteilen erstrecken. Wie im Folgenden ausführlich verdeutlicht wird, sind das Steuermodul 17 und das Leistungsmodul 16 aufgrund der Verbindungsanschlüsse 52 elektrisch verbunden.
Nachfolgend werden die Schnappeinheiten 47 mit der Hilfe der Zeichnungen, insbesondere 9, die eine vergrößerte Ansicht einer der Schnappeinheiten 47 ist, ausführlich beschrieben. Durch die Schnappeinheiten 47 wird das Steuermodul 17 nachgiebig über dem Leistungsmodul 16 gehalten. Da diese Schnappeinheiten 47 von der Konstruktion her gleich sind, wird unter Bezugnahme auf 9 nur eine von ihnen beschrieben.
Wie aus 9 ersichtlich ist, ist die Schnappeinheit 47 eine als Teil des flachen Basisabschnitts 18 des Leistungsmoduls integral ausgebildete Kunststoffeinheit und umfasst eine zylindrische Stützsäule 48, die darauf eine untere Oberfläche 17a des Steuermoduls 17 stützt, und eine Fangsäule 49, die neben der zylindrischen Stützsäule 48 platziert ist.
Die Fangsäule 49 umfasst einen Stab 50, der von dem flachen Basisabschnitt 18 des Leistungsmoduls 16 aus nach oben vorsteht und einen rechteckigen Querschnitt und eine Raste 51 aufweist, die integral auf einer Oberseite des Stabs 50 ausgebildet und in einer gegebenen Richtung geneigt ist, d. h. zu dem in der korrekten Position zu platzierenden Steuermodul 17, wie gezeigt.
Wie aus 9 zu verstehen ist, wird, wenn das Steuermodul 17 nach unten verschoben und auf Oberseiten von zylindrischen Stützsäulen 48 gesetzt wird, die Raste 51 jeder Fangsäule 49 in einer Schnappwirkungsweise in Eingriffnahme mit einem Randabschnitt 17b des Steuermoduls 17 gebracht. Damit wird das Steuermodul 17 sicher und nachgiebig auf zylindrischen Stützsäulen 48 gehalten.
Insbesondere weist die Raste 51 jeder Fangsäule 49 eine geneigte untere Oberfläche 51a auf, die den Randabschnitt 17b des Steuermoduls 17 in Eingriff nehmen soll, und eine geneigte obere Oberfläche 51b, durch die der Randabschnitt 17b des Steuermoduls 17 zur Ineingriffnahme mit der geneigten unteren Oberfläche 51a nach unten gleitet.
Nach der Montage sitzt das Steuermodul 17 auf den Oberseiten der zylindrischen Stützsäulen 48, und die geneigten unteren Oberflächen 51a der Rasten 51 von Schnappeinheiten 47 stehen in Eingriff mit dem Randabschnitt 17b des Steuermoduls 17. Damit ist, wie aus 4 und 9 zu sehen ist, das Steuermodul 17 in der Abdeckung 15 platziert, wodurch es eine sichere Positionierung relativ zum flachen Basisabschnitt 18 des Leistungsmoduls 16 beibehält.
Das heißt, das Steuermodul 17 wird sauber in dem aufgewölbten Abschnitt 43 der Abdeckung 15 aufgenommen. Für die Ineingriffnahme der Rasten 51 der Fangsäule 49 mit dem Steuermodul 17 ist tatsächlich letzteres mit mehreren Schnitten 17c ausgebildet, wie es im Verlauf der weiteren Beschreibung offensichtlich wird.
Wie aus 3 und 9 zu sehen ist, umfasst das Steuermodul 17 eine Basisplatte, die aus einem nichtleitenden Kunststoff wie etwa mit Epoxidharz oder dergleichen imprägnierter Glasfaser konstruiert ist, Schaltungsmuster, die auf die obere und untere Oberfläche der Basisplatte gedruckt sind, und nicht gezeigte verschiedene Elektronikteile, die auf diesen Schaltungsmustern montiert sind.
Wie aus 3 ersichtlich ist, ist ein peripherer Abschnitt (oder Randabschnitt 17b) der Basisplatte des Steuermoduls 17 mit mehreren Schnitten 17c ausgebildet, in die die oben erwähnten Rasten 51 der Schnappeinheiten 47 des Leistungsmoduls 16 eingesetzt werden, wenn das Steuermodul 17 ordnungsgemäß über dem Leistungsmodul 16 montiert werden soll. Wegen der Vorkehrung der Schnappeinheiten 47 wird das Steuermodul 17 über dem Leistungsmodul 16 positioniert.
Wie aus 3 und 5 zu sehen ist, wird das Steuermodul 17 mit mehreren Durchgangslöchern 53 an Positionen ausgebildet, die den Positionen entsprechen, wo Verbindungsanschlüsse 52 des Leistungsmoduls 16 angeordnet sind. Jedes Durchgangsloch 53 ist mit einem Metallring ausgestattet. Die Durchgangslöcher 53 nehmen die Verbindungsanschlüsse 52 auf, was bewirkt, dass Vorderenden von Verbindungsanschlüssen 52 von dort nach oben vorstehen. Der vorstehende Abschnitt jedes Verbindungsanschlusses 52 wird an seinem Fußabschnitt an sein assoziiertes Durchgangsloch 53 gelötet. Wenngleich in der Zeichnung nicht gezeigt sind Metallringe von Durchgangslöchern 53 mit gegebenen Abschnitten der Schaltungsmuster verbunden, die auf die obere Oberfläche des Steuermoduls 17 gedruckt sind.
Das Steuermodul 17 empfängt verschiedene Informationssignale von verschiedenen Sensoren durch eine Gruppe von Verbindungsanschlüssen 52, und durch Verarbeiten der Informationssignale teilt das Steuermodul 17 verschiedene Anweisungssignale an Schaltelemente 42 durch die andere Gruppe von Verbindungsanschlüssen 52 aus. Damit werden Schaltelemente 24 auf eine Weise betrieben, um den Elektromotor 2 geeignet anzutreiben.
Nachfolgend werden Schritte zum Montieren der Motorsteuereinrichtung 3 mit der Hilfe der Zeichnungen, insbesondere 3 und 7, beschrieben.
Wie aus 3 und 7 zu verstehen ist, wird zuerst das Leistungsmodul 16 im Gehäuse 12 montiert.
Für dieses Montieren wird das Leistungsmodul 16 in dem Gehäuse 12 platziert, während der statorverbindende Steckabschnitt 20 und der sensorverbindende Buchsenabschnitt 23 des Leistungsmoduls 16 in dem Leistungsversorgungsanschlussaufnahmeloch 39 bzw. dem Verbinderaufnahmeloch 40 des Gehäuses 12 eingesetzt werden. Danach sitzt der flache Basisabschnitt 18 des Leistungsmoduls 16 auf den Oberseiten von vier zylindrischen Säulen 37 des Gehäuses 12.
Wie aus 3 und 10 zu verstehen ist, wird dann durch Verwendung von vier äußeren Verbindungsbolzen 61 und vier inneren Verbindungsbolzen 62 auf die oben erwähnte Weise das Leistungsmodul 16 eng am Gehäuse 12 gesichert. Das heißt, vier durch äußere Verbindungslöcher 32a, 32b, 32c und 32d des Leistungsmoduls 16 hindurchgehende äußere Verbindungsbolzen 61 nehmen Gewindeöffnungen 37a der vier zylindrischen Säulen 37 des Gehäuses 12 in Eingriff, und vier durch innere Verbindungslöcher 33a, 33b, 33c und 33d des Leistungsmoduls 16 hindurchgehende innere Verbindungsbolzen 62 nehmen vier Gewindeöffnungen 38a in Eingriff, die an dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 des Gehäuses 12 ausgebildet sind.
Für das Herstellen des Leistungsmoduls 16 wird eine so genannte Inserttechnik verwendet. Das heißt, wie man sich anhand 8 vorstellen kann, für die Herstellung werden die Sammelschienen 63 in eine Form gesetzt, und dann wird ein geschmolzener Kunststoff in die Form eingespritzt. Bei der dargestellten Ausführungsform sind fast alle Sammelschienen 63 zur äußeren Oberfläche des flachen Basisabschnitts 18 des Leistungsmoduls 16 exponiert. Somit wird die Dicke des flachen Basisabschnitts 18 minimiert und somit kann die Größe des Leistungsmoduls 16 reduziert werden. Natürlich können alle Sammelschienen 63 in den flachen Basisabschnitt 18 eingebettet werden.
Im Fall der Verwendung der Inserttechnik, durch die das Leistungsmodul 16 hergestellt wird, liefert ein Unterschied bei der Wärmeausdehnung zwischen den Sammelschienen (d. h. Metallgliedern) und dem Kunststoffabschnitt (d. h. dem flachen Basisabschnitt 18) im Allgemeinen einen flachen Basisabschnitt 18 des Produkts (d. h. des Leistungsmoduls 16) mit einer unerwünschten Verwerfung.
Das heißt, wie durch 11a gezeigt, wenn der geschmolzene Kunststoff in der Form gekühlt wird, zeigt der flache Basisabschnitt 18 im Allgemeinen eine Verwerfung. Der Grund für die Entstehung einer derartigen Verwerfung kann wie folgt sein. Das heißt, mehrere Sammelschienen 63 sind auf der oberen Oberfläche 18c des flachen Basisabschnitts 18 angeordnet, und somit zeigt, wenn der in die Form eingespritzte geschmolzene Kunststoff während seiner Härtung abkühlt, die Teilmontageoberfläche (oder untere Oberfläche) 18a des flachen Basisabschnitts 18 eine große Schrumpfung im Vergleich zu der oberen Oberfläche 18c, was die Erzeugung der Verwerfung verursacht, die nach oben anschwillt. Es hat sich herausgestellt, dass je nach der Ausformbedingung die Verwerfung nach unten anschwellen kann.
Wenn der flache Basisabschnitt 18 mit der darauf ausgebildeten Verwerfung einfach auf zylindrische Säulen 37 des Gehäuses 12 gesetzt wird, entsteht dementsprechend unvermeidlicherweise ein gewisser Spalt „G” zwischen dem flachen Basisabschnitt 18 und dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 des Gehäuses 12, wie aus 11A ersichtlich.
Bei der vorliegenden Erfindung jedoch, wie in 11B gezeigt ist, ist der flache Basisabschnitt 18 mit Hilfe der vier inneren Verbindungsbolzen 62 auf die oben erwähnte Weise eng an den erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 gesichert. Mit dieser Verschraubung wird der Spalt „G”, der nahe dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 erscheint, entfernt. Tatsächlich werden zum Verbinden des Leistungsmoduls 16 mit dem Gehäuse 12 acht Verbindungsbolzen 62 und 61, das heißt vier innere Verbindungsbolzen 62 und vier äußere Verbindungsbolzen 61, verwendet.
Dementsprechend wird bewirkt, wie aus 4 zu verstehen ist, dass auf der unteren Oberfläche des flachen Basisabschnitts 18 montierte sechs Schaltelemente 24 einen engen Kontakt ihrer Hauptwände mit dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 des Gehäuses 12 herstellen. Dementsprechend wird die Wärmeübertragung von den Schaltelementen 24 zu dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 effektiv ausgeführt.
Bei der oben erwähnten Verschraubung wird aufgrund der direkten Ineingriffnahme zwischen vier inneren Verbindungsbolzen 62 und vier, in dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 ausgebildeten Gewindeöffnungen 38a die Schaltelementmontagezone „A” des flachen Basisabschnitts 18 direkt an den erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 fixiert und gesichert. Somit wird ein enger Kontakt zwischen flachen Hauptflächen der Schaltelemente 24 und dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 sicher erzielt. Wenn der erhöhte rechteckige flache Abschnitt 38 so konstruiert ist, dass er eine größere flache Oberfläche aufweist, kann die unerwünschte Verwerfung des flachen Basisabschnitts 18 durch die Verschraubung effektiv beseitigt werden.
Die durch das Verschrauben erhaltenen, oben erwähnten vorteilhaften Dinge lassen sich anhand der folgenden Beschreibung, die die 12A und 12B betrifft, deutlicher verstehen.
12A ist eine Seitenansicht eines realen Leistungsmoduls 16, bei dem verschiedene Elektronikteile auf einer oberen und unteren Oberfläche eines flachen Basisabschnitts 18 montiert sind, das sich verworfen hat, während 12B eine Seitenansicht des realen Leistungsmoduls 16 ist, das durch vier innere Verbindungsbolzen 62 und vier äußere Verbindungsbolzen 61 an dem nicht gezeigten Gehäuse 12 befestigt worden ist.
Es ist anzumerken, dass die Verwendung der acht Verbindungsbolzen 61 und 62 das Verwerfen des flachen Basisabschnitts 18 selbst dann beseitigen kann, wenn sich der flache Basisabschnitt 18 aufgrund einer Änderung bei der Ausformtechnik in einer entgegengesetzten Richtung verworfen hat.
Dann wird, wie aus 3, 5 und 9 zu verstehen ist, das Steuermodul 17 auf die folgende Weise an dem Leistungsmodul 16 montiert.
Zuerst wird das Steuermodul 17 weich auf Fangsäulen 49 des flachen Basisabschnitts 18 mit durch die Durchgangslöcher 53 des Steuermoduls 17 eingesetzten Verbindungsanschlüssen 52 des Leistungsmoduls 16 platziert, und dann wird das Steuermodul 17 in verschiedenen horizontalen Richtungen bewegt und auf eine Position gesetzt, wo alle Schnitte 17c des Steuermoduls 17 mit oberen Führungsoberflächen 51b der Rasten 51 der Fangsäulen 49 koppeln. Dann wird das Steuermodul 17 nach unten gegen das Leistungsmodul 16 gepresst. Dadurch werden, wie hier oben erwähnt wurde, die Rasten 51 der Fangsäulen 49, nachdem sie nachgiebig nach außen gebogen worden sind, in Eingriffnahme mit Schnitten 17c des Steuermoduls 17 gebracht. Mit dieser Eingriffnahme wird das Steuermodul 17 von Schnappeinheiten 47 nachgiebig gehalten. Das heißt, wie aus 9 zu verstehen ist, das Steuermodul 17 ist ordnungsgemäß über dem flachen Basisabschnitt 18 des Leistungsmoduls 16 positioniert, wodurch dazwischen mit der Hilfe von zylindrischen Stützsäulen 48 ein gewisser Raum aufrechterhalten wird.
Dann werden, wie aus 3 zu verstehen ist, die oberen Abschnitte der Verbindungsanschlüsse 52, die von Durchgangslöchern 53 des Steuermoduls 17 nach oben gewölbt worden sind, an ihren Fußabschnitten an ihre entsprechenden Durchgangslöcher 53 gelötet, die mit Metallringen eingefasst sind.
Dann wird die Abdeckung 15 auf das Gehäuse 12 gesetzt und dann an selbigem durch die vier Verbindungsbolzen 34 auf die oben erwähnte Weise befestigt. Mit dem oben erwähnten Montageschritten wird die Motorsteuereinrichtung 3 hergestellt.
Es wird nun angemerkt, dass zum ordnungsgemäßen Montieren des Steuermoduls 17 an dem Leistungsmodul 16 nur das Pressen des Steuermoduls 17 zu dem Leistungsmodul 16 benötigt wird, was die Arbeit für den Zusammenbau der Motorsteuereinrichtung 3 erleichtert.
Die durch das Verschrauben erhaltenen, oben erwähnten vorteilhaften Dinge lassen sich aus der folgenden Beschreibung, die die 13A und 13B betrifft, viel deutlicher verstehen.
13A ist eine schematisch gezeigte Seitenansicht einer Einheit, die das Leistungsmodul 16 und das Steuermodul 17 in einem Zustand enthält, in dem das Leistungsmodul 16 einer Verwerfung unterzogen worden ist, während 13B eine Seitenansicht der Einheit ist, die einen Zustand zeigt, in dem das Leistungsmodul 16 durch vier innere Verbindungsbolzen 62 und vier äußere Verbindungsbolzen 61 an dem nicht gezeigten Gehäuse 12 montiert worden ist.
Wie aus 13A zu sehen ist, werden, nachdem der flache Basisabschnitt 18 des Leistungsmoduls 16 zum Zeitpunkt des Ausformens eine Verwerfung erzeugt, Schnappeinheiten 47 einer Winkelverformung unterzogen. Falls eine derartige Verwerfung nicht beseitigt wird, erfolgt die Montage des Steuermoduls 17 an den Schnappeinheiten 47 nicht ordnungsgemäß. In diesem Fall wird natürlich keine ordnungsgemäße Positionierung des Steuermoduls 17 relativ zum Leistungsmodul 16 erzielt. Weiterhin verursacht die Verwerfung des flachen Basisabschnitts 18 eine Winkelverformung der Verbindungsanschlüsse 52 des Leistungsmoduls 16, wie aus 3 zu verstehen ist. In diesem Fall wird die Arbeit für das Einsetzen der Verbindungsanschlüsse 52 durch die Durchgangslöcher 53 des Steuermoduls 17 sehr schwierig oder zumindest mühsam.
Bei der vorliegenden Erfindung jedoch, wie aus 13b zu sehen ist, beseitigt die Nutzung der acht Verbindungsbolzen 61 und 62 zum Sichern des Leistungsmoduls 16 an dem Gehäuse 12 eine derartige Verwerfung des flachen Basisabschnitts 18, und somit können die durch 13A dargestellten, oben erwähnten Mängel eliminiert werden. Das heißt, die Arbeit für den Zusammenbau der Motorsteuereinrichtung 3 wird erleichtert.
Nachfolgend werden mit Hilfe der Zeichnungen andere Vorteile der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie hier oben beschrieben wird, wird das Steuermodul 17 durch Schnappeinheiten 47, die integral auf dem flachen Basisabschnitt 18 des Leistungsmoduls 16 ausgebildet sind, stabil gestützt oder gehalten. Die Schnappeinheiten 47 können aufgrund ihrer inhärenten Konstruktion auch als Stoßdämpfermittel dienen. Somit können Elektronikteile, die auf dem Steuermodul 17 montiert sind, selbst wenn ein nennenswerter Stoß auf das Leistungsmodul 16 ausgeübt wird, vor einer Beschädigung durch einen derartigen Stoß geschützt werden. Falls das Steuermodul 17 eng an dem Leistungsmodul 16 fixiert ist, wird ein derartiger Stoß direkt auf die Elektronikteile des Steuermoduls 17 übertragen, was im Allgemeinen eine Beschädigung oder einen Bruch der Elektronikteile induziert.
Zum Verbinden des Leistungsmoduls 16 mit dem Gehäuse 12 werden die acht Verbindungsbolzen 61 und 62 verwendet. Das heißt, das Leistungsmodul 16 und das Gehäuse 12 werden durch solche acht Verbindungsbolzen 61 und 62 fest vereinigt, und somit wird eine unerwünschte Resonanz des Leistungsmoduls 16 selbst dann unterdrückt, falls eine Schwingung von der Außenseite darauf übertragen wird.
Wegen der Vorkehrung von Schnappeinheiten 47, die integral mit dem flachen Basisabschnitt 18 ausgebildet sind, wird eine Wärmeausdehnung des Leistungsmoduls 16 und des Steuermoduls 17, die durch eine von ihnen erzeugte Wärme verursacht wird, von den Schnappeinheiten 47 geeignet absorbiert. Das heißt, aufgrund der Natur der Schnappeinheiten 47 können sie als ein Verformungsdämpfungsmittel dienen. Selbst falls das Leistungsmodul 16 und das Steuermodul 17 beim Wärmeausdehnungsgrad eine Differenz zeigen, kann eine flexible Verformung der Schnappeinheiten 47 eine derartige Wärmeausdehnungsdifferenz geeignet absorbieren, und somit wird unterdrückt, dass das Leistungsmodul 16 und Steuermodul 17, insbesondere die gelöteten Abschnitte der Module 16 und 17, durch einen externen Stress angegriffen und beschädigt werden.
Wegen der Vorkehrung der Schnappeinheiten 47, durch die das Steuermodul 17 gehalten wird, besteht keine Notwendigkeit, das Steuermodul 17 mit Verbindungsöffnungen auszustatten, durch die Verbindungsbolzen zur Ineingriffnahme mit dem flachen Basisabschnitt 18 hindurchgehen. Somit kann die Größe des Steuermoduls 17 reduziert werden, was den Freiheitsgrad beim Auslegen des Steuermoduls 17 verbessert.
Wie hier oben erwähnt, sind bei der ersten Ausführungsform der Erfindung die um die sechs Schaltelemente 24 herum vorgesehenen vier inneren Verbindungslöcher 33a, 33b, 33c und 33d durch die vier inneren Verbindungsbolzen 62 an der flachen oberen Oberfläche des erhöhten rechteckigen flachen Abschnitts 38 des Gehäuses 12 befestigt. Somit wird der enge Kontakt zwischen den Hauptflächen der sechs Schaltelemente 24 und der flachen oberen Oberfläche des erhöhten rechteckigen flachen Abschnitts 38 sichergestellt oder verbessert, und somit wird ein Kühlen der Schaltelemente 24 effektiv ausgeführt. Insbesondere sind bei der ersten Ausführungsform erste und zweite innere Verbindungslöcher 33a und 33b zwischen dem statorverbindenden Steckabschnitt 20 und der Gruppe von sechs Schaltelementen 24 vorgesehen, und ein begrenzter Bereich des flachen Basisabschnitts 18, wo die ersten und zweiten inneren Verbindungslöcher 33a und 33b vorgesehen sind, ist an dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 befestigt. Somit kann der von dem flachen Basisabschnitt 18 des Leistungsmoduls 16 nach unten vorstehende statorverbindende Steckabschnitt 20 eine vergrößerte Steifheit aufweisen. Wegen dieser vergrößerten Steifheit wird unterdrückt, dass der statorverbindende Steckabschnitt 20 durch einen Stress gebrochen oder verformt wird, der entstehen würde, wenn der statorverbindende Steckabschnitt 20 mit einem nicht gezeigten statorverbindenden Buchsenabschnitt des Stators des Elektromotors 2 gekoppelt wird.
Der statorverbindende Steckabschnitt 20 wird unmittelbar neben dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 platziert, der als ein Kühlkörper dient, und somit kann etwaige, zu dem statorverbindenden Steckabschnitt 20 übertragene Wärme über Wärmestrahlung zu dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 übertragen werden, was den statorverbindenden Steckabschnitt 20 effektiv kühlt. Wegen der Vorkehrung des erhöhten rechteckigen flachen Abschnitts 38, der als ein Kühlkörper dient, kann die Temperatur im Körper 7, insbesondere die Temperatur des Leistungsmoduls 16 und des Steuermoduls 17, auf ein niedrigeres Niveau gesteuert werden. Da der erhöhte rechteckige flache Abschnitt 38 auch als ein Mittel zum Stützen des statorverbindenden Steckabschnitts 20 dient, wird zudem unerwünschte Schwingung des statorverbindenden Steckabschnitts 20, die durch eine von der Außenseite darauf übertragene Schwingung verursacht wurde, unterdrückt.
Wie aus 7 zu sehen ist, sind die ersten und zweiten inneren Verbindungslöcher 33a und 33b des flachen Basisabschnitts 18 des Leistungsmoduls 16 allgemein in der axialen Richtung des elektrischen Verbinders 19 (nämlich in der Richtung „X” in 14) ausgerichtet, und gleichermaßen sind die dritten und vierten inneren Verbindungslöcher 33c und 33d allgemein in der gleichen Richtung ausgerichtet. Dementsprechend kann die oben erwähnte unerwünschte Verwerfung des flachen Basisabschnitts 18 sicher beseitigt werden, wenn das Leistungsmodul 16 durch die vier inneren Verbindungsbolzen 62, die nach dem Hindurchtreten durch die inneren Verbindungslöcher 33a, 33b, 33c und 33d die vier Gewindeöffnungen 38a des erhöhten rechteckigen flachen Abschnitts 38 in Eingriff nehmen, an dem Gehäuse 12 gesichert wird.
Wie aus 7 zu sehen ist, sind die ersten und dritten inneren Verbindungslöcher 33a und 33b allgemein in einer Richtung (d. h. in der Richtung von „Y” in 14) senkrecht zu der axialen Richtung des elektrischen Verbinders 19 ausgerichtet, und gleichermaßen sind die zweiten und vierten innern Verbindungslöcher 33b und 33d allgemein in der gleichen Richtung ausgerichtet. Dementsprechend kann eine Verwerfung des flachen Basisabschnitts 38, die in der Richtung senkrecht zu der axialen Richtung des elektrischen Verbinders 19 erscheint, sicher beseitigt werden, wenn das Leistungsmodul 16 auf die oben erwähnte Weise an das Gehäuse 12 geschraubt wird.
Wie aus 7 zu sehen ist, sind die vier inneren Verbindungslöcher 33a, 33b, 33c und 33d so angeordnet, dass sie die sechs Schaltelemente 24 umgeben, eine etwaige Verwerfung der Schaltelementmontagezone „A” des flachen Basisabschnitts 18 wird sicher beseitigt, wenn das Leistungsmodul 16 auf die oben erwähnte Weise an das Gehäuse 12 geschraubt wird.
Wie aus 7 zu sehen ist, sind die sechs Schaltelemente 24 und der statorverbindende Steckabschnitt 20 zwischen einer Einheit, die die Gegentaktspule 30 und erste Elektrolytkondensatoren 25 enthält, und dem elektrischen Verbinder 19 angeordnet. Diese Anordnung bewirkt, dass der statorverbindende Steckabschnitt 20 an einem allgemein mittleren Abschnitt des Gehäuses 12 platziert ist, und somit kann, wie aus 1 ersichtlich, eine Distanz zwischen dem statorverbindenden Steckabschnitt 20 und dem Elektromotor 2 reduziert werden, was die Aktuatoreinheit 1 von der Größe her effektiv kompakt macht. Wegen der reduzierten Distanz dazwischen wird natürlich die Arbeit für die Montage der Aktuatoreinheit 1 erleichtert. Aus dem gleichen Grund wird weiterhin eine effektive Rauschreduzierung erwartet. Weiterhin wird ein allgemein mittiger Abschnitt des Gehäuses 12 durch die vier inneren Verbindungsbolzen 62 an dem Leistungsmodul 16 befestigt. Dies bedeutet, dass ein Bereich des flachen Basisabschnitts 18, wo im Allgemeinen die größte Verformung (oder Verwerfung) erscheint, direkt an das Gehäuse 12 geschraubt wird, was die Verwerfung effektiv beseitigt.
Nachfolgend werden die zweite bis siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der Hilfe der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Diese Ausführungsformen zeigen verschiedene Layouts der inneren Verbindungslöcher 33a, 33b, 33c und 33d, die von dem Layout der oben erwähnten ersten Ausführungsform verschieden sind.
Unter Bezugnahme auf 15 wird die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Wie offensichtlich wird, wenn 15 mit 14 (erste Ausführungsform) verglichen wird, ist die zweite Ausführungsform im Wesentlichen die gleiche wie die oben erwähnte erste Ausführungsform, außer dass es bei der zweiten Ausführungsform kein Verbindungsloch gibt, das dem in der ersten Ausführungsform vorgesehenen zweiten inneren Verbindungsloch 33b entspricht. Das heißt, bei dieser zweiten Ausführungsform ist die Schaltelementmontagezone „A” des flachen Basisabschnitts 18 des Leistungsmoduls 16 an dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 des Gehäuses 12 durch drei innere Verbindungsbolzen 62 gesichert, die mit drei inneren Verbindungslöchern 33a, 33c und 33d in Assoziation sind. Falls gewünscht, können das dritte und vierte innere Verbindungsloch 33c und 33d entfernt werden. Auf diese Weise erfolgt das Sichern des Leistungsmoduls 16 am Gehäuse 12 durch vier äußere Verbindungsbolzen 61 und einen inneren Verbindungsbolzen 62, der in Assoziation mit dem ersten Verbindungsloch 33a steht.
Unter Bezugnahme auf 16 wird die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Wie aus der Zeichnung zu sehen ist, ist die dritte Ausführungsform im Wesentlichen die gleiche wie die erste Ausführungsform, außer dass es bei der dritten Ausführungsform kein Verbindungsloch gibt, das dem in der ersten Ausführungsform vorgesehenen ersten inneren Verbindungsloch 33a entspricht. Das heißt, bei dieser dritten Ausführungsform ist die Schaltelementmontagezone „A” des flachen Basisabschnitts 18 des Leistungsmoduls 16 an dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 des Gehäuses 12 durch drei innere Verbindungsbolzen 62 gesichert, die mit drei inneren Verbindungslöchern 33b, 33c und 33d in Assoziation sind. Falls gewünscht, können das dritte und vierte innere Verbindungsloch 33c und 33d entfernt werden. Auf diese Weise erfolgt das Sichern des Leistungsmoduls 16 am Gehäuse 12 durch vier äußere Verbindungsbolzen 61 und einen inneren Verbindungsbolzen 62, der in Assoziation mit dem zweiten Verbindungsloch 33b steht.
Unter Bezugnahme auf 17 wird die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Wie aus der Zeichnung zu sehen ist, ist die vierte Ausführungsform im Wesentlichen die gleiche wie die erste Ausführungsform, außer dass es bei der vierten Ausführungsform kein Verbindungsloch gibt, das den in der ersten Ausführungsform vorgesehenen dritten und vierten inneren Verbindungslöchern 33c und 33d entspricht. Das heißt, bei dieser vierten Ausführungsform ist die Schaltelementmontagezone „A” des flachen Basisabschnitts 18 an dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 durch zwei innere Verbindungsbolzen 62 gesichert, die mit den zwei inneren Verbindungslöchern 33a und 33b in Assoziation sind. Mit anderen Worten erfolgt das Sichern des Leistungsmoduls 16 an dem Gehäuse 12 durch vier äußere Verbindungsbolzen 61 und zwei innere Verbindungsbolzen 62, die mit den beiden inneren Verbindungslöchern 33a und 33b in Assoziation stehen.
Unter Bezugnahme auf 18 wird die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Wie aus der Zeichnung zu sehen ist, ist die fünfte Ausführungsform im Wesentlichen die gleiche wie die erste Ausführungsform, außer dass bei der fünften Ausführungsform ein Verbindungsloch 33e in einer Mitte der Schaltelementmontagezone „A” anstelle der in der ersten Ausführungsform vorgesehenen ersten und zweiten Verbindungslöcher 33a und 33b vorgesehen ist. Somit wird bei dieser fünften Ausführungsform die Schaltelementmontagezone „A” des flachen Basisabschnitts 18 durch drei innere Verbindungsbolzen 62, die mit den drei inneren Verbindungslöchern 33c, 33d und 33e in Assoziation stehen, an dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 befestigt. Mit anderen Worten erfolgt das Sichern des Leistungsmoduls 16 an dem Gehäuse 12 durch vier äußere Verbindungsbolzen 61 und drei innere Verbindungsbolzen 62, die mit drei inneren Verbindungslöchern 33c, 33d und 33e in Assoziation stehen.
Unter Bezugnahme auf 19 wird die sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Wie aus der Zeichnung zu sehen ist, ist die sechste Ausführungsform im Wesentlichen die gleiche wie die erste Ausführungsform, außer dass bei der sechsten Ausführungsform zwei innere Verbindungslöcher 33f und 33g in einem mittleren Bereich der Schaltelementmontagezone „A” anstelle der in der ersten Ausführungsform vorgesehenen ersten und zweiten Verbindungslöcher 33a und 33b vorgesehen sind. Das innere Verbindungsloch 33f ist zwischen dem unteren Paar von Schaltelementen 24 und dem mittleren Paar von Schaltelementen 24 platziert, und das andere innere Verbindungsloch 33g ist zwischen dem mittleren Paar von Schaltelementen 24 und dem oberen Paar von Schaltelementen 24 platziert. Somit ist bei dieser sechsten Ausführungsform die Schaltelementmontagezone „A” des flachen Basisabschnitts 18 durch vier innere Verbindungsbolzen 62, die mit den vier inneren Verbindungslöchern 33c, 33d, 33f und 33g in Assoziation stehen, an dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 befestigt. Mit anderen Worten erfolgt das Sichern des Leistungsmoduls 16 an dem Gehäuse 12 durch vier äußere Verbindungsbolzen 61 und vier innere Verbindungsbolzen 62, die mit den vier inneren Verbindungslöchern 33c, 33d, 33f und 33g in Assoziation stehen.
Unter Bezugnahme auf 20 wird die siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Wie aus der Zeichnung zu sehen ist, ist die siebte Ausführungsform im Wesentlichen die gleiche wie die erste Ausführungsform, außer dass bei der siebten Ausführungsform drei innere Verbindungslöcher 33h, 33i und 33j in einem seitlich-mittleren Bereich der Schaltelementmontagezone „A” anstelle der in der ersten Ausführungsform vorgesehenen ersten und zweiten inneren Verbindungslöcher 33a und 33b vorgesehen sind. Jedes innere Verbindungsloch 33h, 33i oder 33j ist wie gezeigt zwischen gepaarten Schaltelemente 24 platziert. Somit ist bei dieser siebten Ausführungsform die Schaltelementmontagezone „A” des flachen Basisabschnitts 18 durch fünf innere Verbindungsbolzen 62, die mit den fünf inneren Verbindungslöchern 33c, 33d, 33h, 33i und 33j in Assoziation stehen, an dem erhöhten rechteckigen flachen Abschnitt 38 befestigt. Mit anderen Worten erfolgt das Sichern des Leistungsmoduls 16 an dem Gehäuse 12 durch vier äußere Verbindungsbolzen 61 und fünf innere Verbindungsbolzen 62, die mit den fünf inneren Verbindungslöchern 33c, 33d, 33h, 33i und 33j in Assoziation stehen.
Der ganze Inhalt der am 7. September 2011 eingereichten Japanischen Patentanmeldung 2011-194588 und der am 12. Juli 2012 eingereichten Japanischen Patentanmeldung 2012-156599 ist hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
Wenngleich die Erfindung oben unter Bezugnahme auf Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf solche Ausführungsformen wie oben beschrieben beschränkt. Verschiedene Modifikationen und Variationen solcher Ausführungsformen können von dem Fachmann angesichts der obigen Beschreibung ausgeführt werden.
Zusammenfassend ist festzustellen, eine elektronische Steuereinrichtung umfasst eine Leiterplatte mit einem darauf montierten wärmeerzeugenden Teil; ein Gehäuse zum Installieren der Leiterplatte darin, wobei das Gehäuse einen wärmeaufnehmenden Abschnitt aufweist, der mit dem wärmeerzeugenden Teil in Kontakt steht; mindestens zwei erste Fixiereinheiten, die konstruiert und ausgelegt sind zum Fixieren eines peripheren Abschnitts der Leiterplatte an dem Gehäuse; und mindestens eine zweite Fixiereinheit, die ausgelegt ist zum Fixieren eines gegebenen Bereichs der Leiterplatte an dem Gehäuse, während der gegebene Bereich durch das wärmeerzeugende Teil gegen den wärmeaufnehmenden Abschnitt gepresst wird, wobei der gegebene Bereich ein Bereich ist, wo das wärmeerzeugende Teil platziert ist.
Neben der voranstehenden schriftlichen Offenbarung der Erfindung wird hiermit explizit auf deren zeichnerische Darstellung in den 1 bis 20 Bezug genommen.
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 2009-224708 [0002]
JP 2011-194588 [0155]
JP 2012-156599 [0155]

Claims

Elektronische Steuereinrichtung, die Folgendes umfasst: eine Leiterplatte (18) mit einem darauf montierten wärmeerzeugenden Teil (24); ein Gehäuse (12) zum Installieren der Leiterplatte (18) darin, wobei das Gehäuse (12) einen wärmeaufnehmenden Abschnitt (38) aufweist, der mit dem wärmeerzeugenden Teil (24) in Kontakt steht; mindestens zwei erste Fixiereinheiten (61, 32), die konstruiert und ausgelegt sind zum Fixieren eines peripheren Abschnitts der Leiterplatte (18) an dem Gehäuse (12); und mindestens eine zweite Fixiereinheit (62, 33), die ausgelegt ist zum Fixieren eines gegebenen Bereichs (A) der Leiterplatte (18) an dem Gehäuse (12), während der gegebene Bereich (A) durch das wärmeerzeugende Teil (24) gegen den wärmeaufnehmenden Abschnitt (38) gepresst wird, wobei der gegebene Bereich (A) ein Bereich ist, wo das wärmeerzeugende Teil (24) platziert ist.
Elektronische Steuereinrichtung nach Anspruch 1, bei der der wärmeaufnehmende Abschnitt (38) ein flacher Abschnitt ist, der von einer Bodenwand des Gehäuses (12) zu dem wärmeerzeugenden Teil (24) vorsteht, und bei der die zweite Fixiereinheit (62, 33) auf dem vorstehenden flachen Abschnitt (38) angeordnet ist.
Elektronische Steuereinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Leiterplatte (18) mit einer elektrischen Steckereinheit (20) ausgestattet ist, die zu der Bodenwand des Gehäuses (12) vorsteht, und bei der die zweite Fixiereinheit (62, 33) zwischen der elektrischen Steckereinheit (20) und dem wärmeerzeugenden Teil (24) angeordnet ist.
Elektronische Steuereinrichtung nach Anspruch 3, bei der die elektrische Steckereinheit (20) neben einer Seitenwand des vorstehenden flachen Abschnitts (38) des Gehäuses (12) angeordnet ist.
Elektronische Steuereinrichtung nach Anspruch 3, bei der die elektrische Steckereinheit (20) Anschlüsse enthält, durch die ein Ansteuerstrom an einen elektrischen Aktuator (4) gespeist wird, mit dem das Gehäuse (12) verbunden ist.
Elektronische Steuereinrichtung nach Anspruch 1, bei der mehrere zweite Fixiereinheiten (62, 33) auf beiden Seiten des gegebenen Bereichs (A) der Leiterplatte (18) angeordnet sind, wo das wärmeerzeugende Teil (24) platziert ist.
Elektronische Steuereinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Leiterplatte (18) mit einem rohrförmigen elektrischen Verbinder (19) ausgestattet ist, durch den eine elektrische Leistung zu auf der Leiterplatte (18) montierten elektrischen Elementen gespeist wird, und bei der mehrere zweite Fixiereinheiten (62, 33) entlang einer axialen Richtung des rohrförmigen elektrischen Verbinders (19) angeordnet sind.
Elektronische Steuereinrichtung nach Anspruch 1, bei der das wärmeerzeugende Teil (24) drei Paare von wärmeerzeugenden Elementen (24) umfasst, die beieinander angeordnet sind, und bei der mindestens zwei zweite Fixiereinheiten (62, 33) an dem gegebenen Bereich (A) vorgesehen sind, wo die drei Paare von wärmeerzeugenden Elementen (24) platziert sind.
Elektronische Steuereinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Leiterplatte (18) mit einem rohrförmigen elektrischen Verbinder (19) ausgestattet ist und bei der mehrere zweite Fixiereinheiten (62, 33) in einer Richtung senkrecht zu einer axialen Richtung des rohrförmigen elektrischen Verbinders (19) ausgerichtet sind.
Elektronische Steuereinrichtung nach Anspruch 1, bei der das wärmeerzeugende Teil (24) drei Paare von wärmeerzeugenden Elementen (24) umfasst, die beieinander angeordnet sind, und bei der mindestens zwei zweite Fixiereinheiten (62, 33) auf einer gedachten Linie angeordnet sind, die sich entlang einer Linie erstreckt, die durch die zwei wärmeerzeugenden Elemente (24) verläuft, die ein Paar bilden.
Elektronische Steuereinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Leiterplatte (18) mit einem rohrförmigen elektrischen Verbinder (19), einer Rauschfilterungsschaltung (25, 26, 30, 31) und einer elektrischen Steckereinheit (20), die zu der Bodenwand des Gehäuses (12) zum Versorgen eines elektrischen Aktuators (4) mit einem Ansteuerstrom vorsteht, ausgestattet ist und bei der das wärmeerzeugende Teil (24) und die elektrische Steckereinheit (20) zwischen dem rohrförmigen elektrischen Verbinder (19) und mindestens einem Teil (30 oder 25) der Rauschfilterungsschaltung platziert sind.
Elektronische Steuereinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Leiterplatte (18) mit einem rohrförmigen elektrischen Verbinder (19) und einer Rauschfilterungsschaltung (25, 26, 30, 31) ausgestattet ist und bei der die mindestens eine zweite Fixiereinheit (62, 33) zwischen dem rohrförmigen elektrischen Verbinder (19) und mindestens einem Teil (30 oder 25) der Rauschfilterungsschaltung platziert ist.
Elektronische Steuereinrichtung nach Anspruch 1, bei der die erste Fixiereinheit Folgendes umfasst: ein Verbindungsloch (32), das in dem peripheren Abschnitt der Leiterplatte (18) ausgebildet ist, und einen Verbindungsbolzen (61), der durch das Verbindungsloch (32) verläuft zur Ineingriffnahme mit einer durch das Gehäuse (12) bereitgestellten Gewindeöffnung (37a).
Elektronische Steuereinrichtung nach Anspruch 1, bei der die zweite Fixiereinheit Folgendes umfasst: ein Verbindungsloch (33), das in dem gegebenen Bereich (A) der Leiterplatte (18) ausgebildet ist, und einen Verbindungsbolzen (62), der durch das Verbindungsloch (33) verläuft zur Ineingriffnahme mit einer durch den wärmeaufnehmenden Abschnitt (38) des Gehäuses (12) bereitgestellten Gewindeöffnung (38a).
Elektronische Steuereinrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin Folgendes umfasst: eine zweite Leiterplatte (17), die über der Leiterplatte (18) montiert ist; und mehrere nachgiebig verformbare Haltestangen (50), die auf der Leiterplatte (18) vorgesehen sind und zu der zweiten Leiterplatte (17) vorstehen, wobei jede Stange (50) eine Raste (51) aufweist, die einen peripheren Abschnitt der zweiten Leiterplatte (17) einfangen kann.
Elektronische Steuereinrichtung, die Folgendes umfasst: eine erste Leiterplatte (18) mit einem darauf montierten wärmeerzeugenden Teil (24); eine zweite Leiterplatte (17), die über der ersten Leiterplatte (18) durch mehrere auf der ersten Leiterplatte (18) ausgebildete Schnappeinheiten (47) montiert ist; ein Gehäuse (12), um darin die erste und zweite Leiterplatte (18, 17) zu installieren, wobei das Gehäuse (12) einen erhöhten Abschnitt (38) aufweist, von dem eine flache obere Oberfläche einer Hauptfläche des wärmeerzeugenden Teils (24) der ersten Leiterplatte (18) zugewandt ist; und innere Verbindungsbolzen (62), die die erste Leiterplatte (18) derart an dem Gehäuse (12) sichern, dass die Hauptfläche des wärmeerzeugenden Teils (24) die flache obere Oberfläche des erhöhten Abschnitts (38) eng kontaktiert, wobei jeder innere Verbindungsbolzen (62) mit einer an der flachen oberen Oberfläche des erhöhten Abschnitts (38) des Gehäuses (12) ausgebildeten Gewindeöffnung (38a) in Eingriff genommen wird nach dem Durchtreten durch ein inneres Verbindungsloch (33a, 33b, 33c oder 33d), das in der ersten Leiterplatte (18) ausgebildet ist; und äußere Verbindungsbolzen (61), die die erste Leiterplatte (18) an dem Gehäuse (12) sichern, wobei jeder äußere Verbindungsbolzen (61) mit einer an einem peripheren Abschnitt des Gehäuses (12) ausgebildeten Gewindeöffnung (37a) in Eingriff genommen wird nach dem Hindurchtreten durch ein äußeres Verbindungsloch (32a, 32b, 32c oder 32d), das in der ersten Leiterplatte (18) ausgebildet ist.
Elektronische Steuereinrichtung nach Anspruch 16, bei der die inneren Verbindungsbolzen (62) so angeordnet sind, dass sie das wärmeerzeugende Teil der ersten Leiterplatte (18) umgeben.
Elektronische Steuereinrichtung nach Anspruch 17, bei der das wärmeerzeugende Teil eine Gruppe von Schaltelementen (24) ist, die auf einer auf eine untere Oberfläche der ersten Leiterplatte (18) gedruckte Leiterplatte montiert sind.
Elektronische Steuereinrichtung nach Anspruch 18, bei der die flache obere Oberfläche des erhöhten Abschnitts (38) des Gehäuses (12) von rechteckiger Gestalt ist.