DE102013204791A1

DE102013204791A1 - Elektrischer Aktuator

Info

Publication number: DE102013204791A1
Application number: DE102013204791A
Authority: DE
Inventors: Haruaki Motoda
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2012-03-21
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2013-09-26
Also published as: JP2013198333A; US9479030B2; KR102028758B1; US20130249335A1; CN103318250A; JP5827157B2; KR20130107226A; CN103318250B

Abstract

Ein elektrischer Aktuator umfasst eine erste elektrische Schaltung mit einem ersten Verbindungsanschluss und eine zweite elektrische Schaltung mit einem zweiten Verbindungsanschluss, der mit dem ersten Verbindungsanschluss elektrisch verbunden ist, wobei der erste Verbindungsanschluss einen Spitzenendabschnitt mit einer rechteckigen flachen Plattenform umfasst, der zweite Verbindungsanschluss ein Paar von elastischen Kontaktlaschen, die mit einem Zwischenraum einander gegenüberliegen, umfast, wobei der Zwischenraum eine Breite zwischen Spitzenendoberflächen der elastischen Kontaktlaschen aufweist, die kleiner ist als eine Dicke des ersten Verbindungsanschlusses. Der erste Verbindungsanschluss wird derart festgehalten, dass dessen Spitzenendabschnitt zwischen die Spitzenendoberflächen der elastischen Kontaktlaschen des zweiten Verbindungsanschlusses durch eine elastische Rückstellkraft der elastischen Kontaktlaschen eingeklemmt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Aktuator, beispielsweise einen elektrischen Aktuator, der in einer elektrischen Servolenkvorrichtung eines Fahrzeugs verwendbar ist.
Wie allgemein bekannt ist, wird in einer elektrischen Servolenkvorrichtung eines Fahrzeugs eine Drehantriebskraft eines Elektromotors als elektrischer Aktuator verwendet, um einen Lenkvorgang eines Fahrzeugfahrers zu unterstützen.
Der Elektromotor wird durch eine Steuereinheit mit elektronischen Ausrüstungen wie z. B. einer Relaisschaltung, einem Kondensator usw. gesteuert. Mehrere elektrische Schaltungen wie z. B. eine Leistungsschaltung und eine Steuerschaltung sind mit der Steuereinheit durch Verbindungsanschlüsse verbunden.
JP 2010-508646-A offenbart eine Verbindungsvorrichtung mit einem ersten Druckkontaktelement als Buchsenanschluss, der einen streifenförmigen aus Harz geformten Einsetzsteg aufweist, und einem zweiten Druckkontaktelement als Steckeranschluss, der eine flache Plattenform mit einem gabelförmigen Spitzenendabschnitt mit einem sich axial erstreckenden Einsetzschlitz aufweist. Das erste Druckkontaktelement und das zweite Druckkontaktelement werden durch Einpressen des Einsetzsteges des ersten Druckkontaktelements in den Einsetzschlitz des zweiten Druckkontaktelements, während der Spitzenendabschnitt des zweiten Druckkontaktelements in einen Zwischenraum im ersten Druckkontaktelement eingefügt wird, miteinander verbunden.
In der Verbindungsvorrichtung des Standes der Technik wird jedoch, wie vorstehend beschrieben, wenn der gabelförmige Spitzenendabschnitt des zweiten Druckkontaktelements durch den Einsetzschlitz in den Einsetzsteg des ersten Druckkontaktelements geschoben wird, der gabelförmige Spitzenendabschnitt in den Einsetzsteg eingepresst, während er in einer solchen Richtung plastisch verformt wird, dass ein Abstand zwischen zwei Gabelzinken des gabelförmigen Spitzenendabschnitts vergrößert wird. Daher ist eine elastische Kraft des gabelförmigen Spitzenendabschnitts, die einen Druckkontakt zwischen dem gabelförmigen Spitzenendabschnitt und dem Einsetzsteg ermöglicht, relativ klein. Wenn der gabelförmige Spitzenendabschnitt nicht vollständig in den Einsetzsteg eingefügt wird, um eine vorbestimmte Einsetzposition zu erreichen, kann keine große Haltekraft des gabelförmigen Spitzenendabschnitts relativ zum Einsetzsteg erhalten werden.
In einem Fall, in dem der gabelförmige Spitzenendabschnitt nicht vollständig eingefügt wird, ist es folglich wahrscheinlich, dass eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Druckkontaktelement und dem zweiten Druckkontaktelement aufgrund einer Vibration oder dergleichen verschlechtert wird.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des vorstehend beschriebenen Problems des Standes der Technik gemacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrischen Aktuator zu schaffen, der in der Lage ist, eine stabile und starke elektrische Verbindung zwischen elektrischen Anschlüssen sicherzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen elektrischen Aktuator nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 10 gelöst.
In einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrischer Aktuator für ein Fahrzeug geschaffen, wobei der elektrische Aktuator einen Elektromotor als Antriebsquelle umfasst, wobei der elektrische Aktuator Folgendes umfasst:
eine erste elektrische Schaltung mit einem ersten Verbindungsanschluss; und
eine zweite elektrische Schaltung mit einem zweiten Verbindungsanschluss, der mit dem ersten Verbindungsanschluss elektrisch verbunden ist,
wobei der erste Verbindungsanschluss einen Spitzenendabschnitt mit einer rechteckigen flachen Plattenform umfasst,
wobei der zweite Verbindungsanschluss ein Paar von elastischen Kontaktlaschen umfasst, die mit einem Zwischenraum einander gegenüberliegen, wobei der Zwischenraum eine Breite zwischen Spitzenendoberflächen der elastischen Kontaktlaschen aufweist, die kleiner ist als eine Dicke des ersten Verbindungsanschlusses, und
wobei der erste Verbindungsanschluss derart festgehalten wird, dass der Spitzenendabschnitt davon zwischen die Spitzenendoberflächen der elastischen Kontaktlaschen des zweiten Verbindungsanschlusses durch eine elastische Rückstellkraft der elastischen Kontaktlaschen eingeklemmt wird.
Der elektrische Aktuator gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann den folgenden Effekt erreichen. Wenn der Spitzenendabschnitt des ersten Verbindungsanschlusses in den Zwischenraum zwischen den elastischen Kontaktlaschen des zweiten Verbindungsanschlusses gegen die elastische Kraft beider elastischen Kontaktlaschen eingefügt wird, kommen die Spitzenendoberflächen der elastischen Kontaktlaschen mit beiden Seitenoberflächen des Spitzenendabschnitts des ersten Verbindungsanschlusses durch die elastische Rückstellkraft der elastischen Kontaktlaschen eingreifend in Druckkontakt. Daher kann eine stabile und starre Verbindung zwischen dem ersten Verbindungsanschluss und dem zweiten Verbindungsanschluss alten werden. Folglich ist es möglich, eine Verschlechterung der elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Verbindungsanschluss und dem zweiten Verbindungsanschluss zu verhindern.
In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der elektrische Aktuator gemäß dem ersten Aspekt geschaffen, der ferner Führungen umfasst, die auf beiden Seiten des ersten Verbindungsanschlusses in einer Breitenrichtung des ersten Verbindungsanschlusses angeordnet sind, wobei die Führungen dazu dienen, den Spitzenendabschnitt des ersten Verbindungsanschlusses in den Zwischenraum zwischen den elastischen Kontaktlaschen des zweiten Verbindungsanschlusses zu führen.
In einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der elektrische Aktuator gemäß dem zweiten Aspekt geschaffen, der ferner einen Anschlusshalter umfasst, der aus einem synthetischen Harzmaterial besteht, wobei jede der elastischen Kontaktlaschen des zweiten Verbindungsanschlusses einen zentralen Abschnitt umfasst, der im Anschlusshalter ausgebildet ist, wobei die Spitzenendoberflächen der elastischen Kontaktlaschen in einem rechteckigen prismenförmigen Durchgangsloch, das im Anschlusshalter ausgebildet ist, einander gegenüberliegen, wobei die Führungen in inneren Oberflächen ausgebildet sind, die das Durchgangsloch definieren, wobei die inneren Oberflächen in einer Längsrichtung des Zwischenraums zwischen den elastischen Kontaktlaschen des zweiten Verbindungsanschlusses einander gegenüberliegen, wobei jede der Führungen in Form einer langgestreckten Nut vorliegt, die sich entlang einer Richtung erstreckt, in der der erste Verbindungsanschluss in den Zwischenraum eingefügt wird.
Der elektrische Aktuator gemäß dem zweiten und dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann den folgenden Effekt erreichen. Der erste Verbindungsanschluss kann durch die Führungsabschnitte in Richtung des Zwischenraums geführt werden. Daher ist es möglich, das Auftreten einer Verlagerung des ersten Verbindungsanschlusses bei dessen Einfügen zu verhindern, wodurch ein sanftes Einfügen des ersten Verbindungsanschlusses in den Zwischenraum erreicht wird.
In einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der elektrische Aktuator gemäß dem ersten Aspekt geschaffen, wobei der Spitzenendabschnitt des ersten Verbindungsanschlusses eine erste abgeschrägte Oberfläche an mindestens einer von einem Paar von Seitenoberflächen davon, die einander in einer Dickenrichtung des ersten Verbindungsanschlusses gegenüberliegen, aufweist, wobei die erste abgeschrägte Oberfläche dazu dient, den ersten Verbindungsanschluss in den Zwischenraum zwischen den elastischen Kontaktlaschen des zweiten Verbindungsanschlusses zu führen.
In einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der elektrische Aktuator gemäß dem vierten Aspekt geschaffen, wobei der Spitzenendabschnitt des ersten Verbindungsanschlusses eine zweite abgeschrägte Oberfläche an mindestens einer von einem Paar von Seitenoberflächen davon, die einander in einer Breitenrichtung senkrecht zur Dickenrichtung des ersten Verbindungsanschlusses gegenüberliegen, aufweist, wobei die zweite abgeschrägte Oberfläche dazu dient, den ersten Verbindungsanschluss in den Zwischenraum zwischen den elastischen Kontaktlaschen des zweiten Verbindungsanschlusses zu führen.
In einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der elektrische Aktuator gemäß dem ersten Aspekt geschaffen, wobei die elastischen Kontaktlaschen des zweiten Verbindungsanschlusses in einer im Wesentlichen horizontalen Ausrichtung aufeinander angeordnet sind, bevor der erste Verbindungsanschluss in den Zwischenraum zwischen den elastischen Kontaktlaschen des zweiten Verbindungsanschlusses eingefügt wird.
In einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der elektrische Aktuator gemäß dem ersten Aspekt geschaffen, wobei ein Paar von ausgeschnittenen Abschnitten in beiden Seitenkanten eines Fußabschnitts von jeder der elastischen Kontaktlaschen des zweiten Verbindungsanschlusses ausgebildet ist.
In einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der elektrische Aktuator gemäß dem ersten Aspekt geschaffen, wobei ein Klebstoff auf eine Umgebung der Spitzenendoberflächen der elastischen Kontaktlaschen des zweiten Verbindungsanschlusses aufgebracht wird, bevor der Spitzenendabschnitt des ersten Verbindungsanschlusses in den Zwischenraum zwischen den elastischen Kontaktlaschen des zweiten Verbindungsanschlusses eingefügt wird.
In einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der elektrische Aktuator gemäß dem ersten Aspekt geschaffen, wobei ein Klebstoff aufgebracht wird, um den Zwischenraum zwischen den elastischen Kontaktlaschen des zweiten Verbindungsanschlusses zu füllen, bevor der Spitzenendabschnitt des ersten Verbindungsanschlusses in den Zwischenraum zwischen den elastischen Kontaktlaschen des zweiten Verbindungsanschlusses eingefügt wird.
In einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Aktuators für ein Fahrzeug geschaffen, wobei der elektrische Aktuator eine erste elektrische Schaltung mit einem ersten Verbindungsanschluss und eine zweite elektrische Schaltung mit einem zweiten Verbindungsanschluss, der mit dem ersten Verbindungsanschluss elektrisch verbunden ist, umfasst, wobei der zweite Verbindungsanschluss ein Paar von elastischen Kontaktlaschen umfasst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
einen ersten Schritt zum Harzformen des zweiten Verbindungsanschlusses derart, dass die elastischen Kontaktlaschen des zweiten Verbindungsanschlusses mit einem Zwischenraum einander gegenüberliegen, wobei der Zwischenraum eine Breite zwischen Spitzenendoberflächen der elastischen Kontaktlaschen aufweist, die kleiner ist als eine Dicke des ersten Verbindungsanschlusses,
einen zweiten Schritt zum Füllen des Zwischenraums mit einem Klebstoff; und
einen dritten Schritt zum Verbinden des ersten Verbindungsanschlusses mit dem zweiten Verbindungsanschluss durch Einfügen des ersten Verbindungsanschlusses in den mit dem Klebstoff gefüllten Zwischenraum.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
1 einen vertikalen Querschnitt eines wesentlichen Teils eines elektrischen Aktuators gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 einen vertikalen Querschnitt des wesentlichen Teils des elektrischen Aktuators gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer zum vertikalen Querschnitt von 1 senkrechten Richtung.
3 eine schematische Seitenansicht einer elektrischen Servolenkvorrichtung, auf die der elektrische Aktuator gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.
4 einen vertikalen Querschnitt des elektrischen Aktuators gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 eine perspektivische Ansicht des elektrischen Aktuators gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in auseinandergezogener Anordnung.
6 eine perspektivische Ansicht des wesentlichen Teils des elektrischen Aktuators gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 eine perspektivische Ansicht eines Anschlusshalters, der im elektrischen Aktuator gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
8 eine perspektivische Ansicht des Anschlusshalters von der Seite einer unteren Oberfläche davon.
9 eine Draufsicht eines Anschlusshalters, der in einem elektrischen Aktuator verwendet wird, gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10A eine Seitenansicht eines stromführenden Anschlusses des elektrischen Aktuators gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10B eine andere Seitenansicht des stromführenden Anschlusses des elektrischen Aktuators gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ein elektrischer Aktuator gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, der auf eine elektrische Servolenkvorrichtung eines Kraftfahrzeugs angewendet wird, wird mit Bezug auf 1 bis 10B im Einzelnen erläutert.
[Erste Ausführungsform]
Wie in 3 gezeigt, umfasst die elektrische Servolenkvorrichtung ein Getriebegehäuse GC, das auf der Seite eines Spitzenendes einer Lenkwelle SS angeordnet ist und einen Zahnstangenmechanismus darin aufnimmt. Ein erster Drehmomentsensor TS1, der ein Drehmoment der Lenkwelle SS detektiert, ist an einem Endabschnitt des Getriebegehäuses GC angeordnet, in dem ein Spitzenende der Lenkwelle SS angeordnet ist. Ein elektrischer Aktuator 100, der eine Drehkraft der Lenkwelle SS unterstützt, ist auf einer Seite des Getriebegehäuses GC durch einen Halter 1a angeordnet. Ein zweiter Drehmomentsensor TS2, der ein Drehmoment des elektrischen Aktuators 100 detektiert, ist am anderen Endabschnitt des Getriebegehäuses GC angeordnet.
Wie in 3 bis 5 gezeigt, umfasst der elektrische Aktuator 100 eine Motoreinheit 2, die an einem zentralen Abschnitt des elektrischen Aktuators 100 angeordnet ist, eine Steuereinheit (ECU) 3, die auf der Seite eines Endes der Motoreinheit 2 angeordnet ist, und einen Untersetzungsmechanismus 40, der auf der Seite des anderen Endes der Motoreinheit 2 angeordnet ist.
Die Motoreinheit 2 umfasst ein Motorgehäuse 4 und einen Elektromotor 5, der im Motorgehäuse 4 untergebracht ist. Die ECU 3 umfasst ein ECU-Gehäuse 6 und mehrere Leiterplatten, die im ECU-Gehäuse 6 untergebracht sind und zum Steuern der Drehung des Elektromotors 5 dienen.
Das Motorgehäuse 4 ist mit einer zylindrischen Form mit einem geschlossenen Ende ausgebildet und weist drei Nabenabschnitte 4a an einem äußeren Umfang eines axialen Endabschnitts davon auf. Die Nabenabschnitte 4a sind einteilig mit dem Motorgehäuse 4 ausgebildet und weisen jeweils Montagelöcher 4b auf. Das Motorgehäuse 4 ist am Untersetzungsmechanismus 40 durch Schrauben (nicht dargestellt) montiert, die in die Montagelöcher 4b eingefügt sind. Das Motorgehäuse 4 weist auch einen Abschnitt 4c mit großem Durchmesser an einem äußeren Umfang des anderen axialen Endabschnitts davon und drei Nabenabschnitte 4d, die am Abschnitt 4c mit großem Durchmesser ausgebildet sind, auf. Die Nabenabschnitte 4d sind einteilig mit dem Motorgehäuse 4 ausgebildet und weisen jeweils Schraubenlöcher 4e auf. Das Motorgehäuse 4 ist mit dem ECU-Gehäuse 6 entlang einer Richtung einer Achse der Motorwelle 5a durch Schrauben (nicht dargestellt) verbunden, die in die Schraubenlöcher 4e eingefügt sind.
Wie in 4 gezeigt, umfasst der im Motorgehäuse 4 untergebrachte Elektromotor 5 eine Motorwelle 5a, einen Rotor 5b, der an einem äußeren Umfang der Motorwelle 5a befestigt ist, und einen Stator 5c, der an einer äußeren Umfangsseite des Rotors 5b mit einem vorbestimmten Zwischenraum angeordnet ist. Der Stator 5c weist Wicklungen auf und dient als erste elektrische Schaltung.
Mit dem Stator 5c sind Drei-Phasen-Anschlüsse 7, 8, 9 als erste Verbindungsanschlüsse elektrisch verbunden. Wie in 5 gezeigt, erstrecken sich die Drei-Phasen-Anschlüsse 7, 8, 9 von der Seite des Abschnitts 4c mit großem Durchmesser in ein Inneres des ECU-Gehäuses 6 in einer parallel Beziehung zueinander.
Eine Sensorhalteplatte 10 ist auf der Seite eines Vorderendes der Motorwelle 5a angeordnet. Ein Sensorsubstrat 11 ist an der Sensorhalteplatte 10 durch mehrere Schrauben 11b befestigt. Das Sensorsubstrat 11 ist mit einem Drehzahlsensor 11a versehen, der die Drehzahl der Motorwelle 5a detektiert.
Das ECU-Gehäuse 6 ist mit einer zylindrischen Form mit einem geschlossenen Ende ausgebildet. Eine Abdeckung 12 ist am anderen Ende des ECU-Gehäuses 6 mittels Schrauben (nicht dargestellt) befestigt, wodurch eine Öffnung des anderen Endes geschlossen wird. Im ECU-Gehäuse 6 sind unter den mehreren Leiterplatten eine Umrichterplatte 13, eine Steuerschaltungsplatte 14 und eine Harz-Stromschienenplatte 15 in einem gestapelten Zustand untergebracht. Die Umrichterplatte 13, die Steuerschaltungsplatte 14 und die Harz-Stromschienenplatte 15 dienen als zweite elektrische Schaltung.
Das ECU-Gehäuse 6 weist drei Nabenabschnitte 6a an einem äußeren Umfang eines Vorderendes davon und drei Nabenabschnitte 6b an einem äußeren Umfang eines Hinterendes davon auf. Diese Nabenabschnitte 6a, 6b sind in Winkelpositionen angeordnet, die in einem Winkel von 120 Grad in einer Umfangsrichtung des ECU-Gehäuses 6 voneinander beabstandet sind. Die Nabenabschnitte 6a, 6b sind jeweils mit Schraubenlöchern 6c, 6d ausgebildet. Ebenso weist die Abdeckung 12 drei Nabenabschnitte 12a an einem äußeren Umfang davon auf, die in Winkelpositionen angeordnet sind, die in einem Winkel von 120 Grad in einer Umfangsrichtung der Abdeckung 12 voneinander beabstandet sind. Die Nabenabschnitte 12a sind mit Schraubenlöchern 12b ausgebildet. Das ECU-Gehäuse 6, das Motorgehäuse 4 und die Abdeckung 12 sind durch mehrere Schrauben (nicht dargestellt), die in die Schraubenlöcher 6c, 6d, 4e, 12b eingefügt sind, miteinander gekoppelt und miteinander verbunden.
Das ECU-Gehäuse 6 weist auch zwei rechteckige Fenster 6f, 6g auf, die sich durch die Bodenwand 6e erstrecken. Die Fenster 6f, 6g sind an der äußeren Umfangsseite der Bodenwand 6e in einer diametral einander gegenüberliegenden Beziehung angeordnet.
Die Umrichterplatte 13 dient als elektrische Leistungsumwandlungsleiterplatte. Wie in 4 und 6 gezeigt, sind elektronische Komponenten wie z. B. ein MOSFET 16 als Halbleiterschaltelement, das die Drehung des Elektromotors 5 steuert, und ein Elektrolytkondensator 17 zum Verringern von Rauschen an einer Endoberfläche der Umrichterplatte 13 angebracht. Ein Anschlusshalter 18, der aus synthetischem Harzmaterial besteht, ist fest an einem äußeren Umfangsabschnitt der einen Endoberfläche der Umrichterplatte 13 angebracht. Wie in 5 gezeigt, weist die Umrichterplatte 13 ein längliches rechteckiges Fenster 13a auf, das in einer Position, die dem Anschlusshalter 18 entspricht, durch die Umrichterplatte 13 hindurch ausgebildet ist.
Die Steuerschaltungsplatte 14 dient zum Steuern des MOSFET 16 und weist einen daran angebrachten Mikrocomputer (nicht dargestellt) auf.
Die Harz-Stromschienenplatte 15 dient als elektrische Leistungsleiterplatte. Wie in 6 gezeigt, sind elektronische Komponenten wie z. B. eine Spule 19 zum Verringern von Rauschen, ein Leistungsrelais 20 und ein Aluminiumkondensator 21 zum Verringern von Rauschen an einer oberen Oberfläche der Harz-Stromschienenplatte 15 angebracht. Durch Ein/Aus-Umschaltung eines Zündschalters wird das Leistungsrelais 20 eingeschaltet, um eine Zufuhr von elektrischem Strom zum Elektromotor 5 zu ermöglichen, und ausgeschaltet, um die Zufuhr von elektrischem Strom zum Elektromotor 5 zu unterbrechen.
Wie in 5 gezeigt, umfasst die Abdeckung 12 ein Verbindungselement 12c, das einteilig mit der Abdeckung 12 auf der Seite eines Endes davon ausgebildet ist. Das Verbindungselement 12c ist mit einer Batterieleistungsquelle (nicht dargestellt) verbunden, durch die elektrische Leistung zur Umrichterplatte 13, zur Steuerschaltungsplatte 14, zur Harz-Stromschienenplatte 15 und zum Elektromotor 5 zugeführt wird.
Eine spezifische Konstruktion zum Zuführen von elektrischer Leistung zum Elektromotor 5 wird nachstehend im Einzelnen erläutert. Wie in 5 gezeigt, sind zwei flache, plattenförmige erste Steckerleistungsanschlüsse 22a, 22b an der Abdeckung 12 befestigt. Jeder der ersten Leistungsanschlüsse 22a, 22b weist einen Basisendabschnitt, der fest mit dem Verbindungselement 12c verbunden ist, und einen Spitzenendabschnitt, der in zweite Buchsenleistungsanschlüsse 23a, 23b eingefügt ist und an diese geschweißt ist, die an der Harz-Stromschienenplatte 15 angeordnet sind, auf.
Wie in 5 gezeigt, ist die Harz-Stromschienenplatte 15 mit einem Paar von stromführenden Buchsenanschlüssen 24a, 24b versehen, die an einer Oberseite der zweiten Leistungsanschlüsse 23a, 23b angeordnet sind. Die stromführenden Anschlüsse 24a, 24b sind mit den zweiten Leistungsanschlüssen 23a, 23b durch Stromschienen verbunden.
Andererseits umfasst der Anschlusshalter 18 der Umrichterplatte 13 ein Paar eines stromführenden Steckeranschlusses 25 einer positiven Elektrode und eines stromführenden Steckeranschlusses 26 einer negativen Elektrode, die so angeordnet sind, dass sie in Richtung der Harz-Stromschienenplatte 15 vorstehen. Die stromführenden Anschlüsse 25, 26 sind mit den stromführenden Anschlüssen 24a, 24b durch einen ausgeschnittenen Abschnitt 14a verbunden, der an einem äußeren Umfangsabschnitt der Steuerschaltungsplatte 14 ausgebildet ist.
Wie in 6 bis 8 gezeigt, weist der Anschlusshalter 18 der Umrichterplatte 13 eine längliche rechteckige Rahmenform auf und ist mit fünf prismenförmigen Durchgangslöchern 27, 28, 28, 30, 31 ausgebildet. Fünf Buchsenanschlüsse 32, 33, 34, 35, 36 als zweiter Verbindungsanschluss sind fest jeweils in den Durchgangslöchern 27–31 angeordnet. Die stromführenden Anschlüsse 25, 26 werden vorher mit zwei Buchsenanschlüssen 32, 33 auf einer rechten Seite in 7 und 8 verbunden. Die Drei-Phasen-Anschlüsse 7, 8, 9 des Elektromotors 5 sind mit drei Buchsenanschlüssen 34, 35, 36 auf einer linken Seite in 7 und 8 durch das Fenster 6f des ECU-Gehäuses 6 und das Fenster 13a der Umrichterplatte 13 verbunden.
Insbesondere, wie in 6 bis 8 gezeigt, ist der Anschlusshalter 18 an einer äußeren Umfangsseite einer Endoberfläche der Umrichterplatte 13 befestigt. Ein Paar von länglichen Führungsnuten 27a, 28a, 29a, 30a, 31a ist in den inneren Oberflächen ausgebildet, die die Durchgangslöcher 27–31 definieren, und liegen einander in einer Längsrichtung des Anschlusshalters 18 gegenüber. Die Führungsnuten 27a–31a erstrecken sich in einer vertikalen Richtung (in einer Auf- und Abrichtung) des Anschlusshalters 18. Das heißt, die jeweiligen Führungsnuten 27a–31a sind nach oben und nach unten in Bezug auf jeweilige Zwischenräume C zwischen gegenüberliegenden Spaltteilen von jeweiligen Buchsenanschlüssen 32–36 ausgebildet, wie später beschrieben. Die Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 und die stromführenden Anschlüsse 25, 26 werden in die Buchsenanschlüsse 32–36 durch die Führungsnuten 27a–31a eingefügt.
Wie in 7 gezeigt, sind schwalbenschwanzförmige abgeschrägte Führungsoberflächen 27b, 27c, 28b, 28c an gegenüberliegenden Endkanten der jeweiligen Führungsnuten 27a, 28a ausgebildet, in die die stromführenden Anschlüsse 25, 26 eingefügt werden. Andererseits, wie in 8 gezeigt, sind schwalbenschwanzförmige abgeschrägte Führungsoberflächen 29b, 29c, 30b, 30c, 31b, 31c an gegenüberliegenden Endkanten der jeweiligen Führungsnuten 29a–31a ausgebildet, in die die Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 eingefügt werden. Ein Abschnitt des Anschlusshalters 18, in dem jede der Führungsnuten 27a–31a ausgebildet ist, ist so angeordnet, dass er nach unten (in Richtung der Seite der Umrichterplatte 13) vorsteht, wie in 1 und 8 gezeigt.
Die Buchsenanschlüsse 32–36 werden durch Biegen einer elastisch verformbaren Metallplatte wie z. B. einer Kupferplatte ausgebildet. Wie in 1 und 8 gezeigt, ist jeder der Buchsenanschlüsse 32–36 aus zwei Spaltteilen 32a, 32b, 33a, 33b, 34a, 34b, 35a, 35b, 36a, 36b, die in einem Zentrum davon in einer Breitenrichtung des Anschlusshalters 18, die sich senkrecht zur Längsrichtung davon erstreckt, gespalten sind, gebildet. Das heißt, jedes Paar von Spaltteilen 32a, 32b, 33a, 33b, 34a, 34b, 35a, 35b, 36a, 36b liegt einander in der Breitenrichtung des Anschlusshalters 18 gegenüber. Jeder der Spaltteile 32a–36b weist in der Seitenansicht eine kurbelartige gebogene Form auf. Diese Spaltteile 32a–36b weisen zentrale Abschnitte 32c–36c auf, die beim Harzformen des Anschlusshalters 18 im Anschlusshalter 18 geformt werden und daran befestigt werden. Die Spaltteile 32b, 36b als einer von jedem Paar der gegenüberliegenden Spaltteile der Buchsenanschlüsse 32, 36, die auf der Seite beider Enden des Anschlusshalters 18 in der Längsrichtung angeordnet sind, sind mit einer im Allgemeinen flachen Form ausgebildet, ohne dass sie an der Umrichterplatte 13 auf einer Seite davon befestigt sind, und sind im Anschlusshalter 18 auf der anderen Seite davon geformt.
Ferner umfassen die Spaltteile 32a, 33a, 33b bis 35a, 35b, 36a der Buchsenanschlüsse 32–36 im Allgemeinen L-förmig gebogene Basisendabschnitte 32d–36d mit jeweils unteren Oberflächen, die an einer Lötstelle Q an einer oberen Oberfläche der Stromschiene (Verdrahtungsmuster) 13b befestigt sind, die zu einer oberen Oberfläche der Umrichterplatte 13 freiliegt. Die Spaltteile 32b, 36b als einer von jedem Paar der gegenüberliegenden Spaltteile der Buchsenanschlüsse 32, 36, die keinen Basisendabschnitt aufweisen, sind jedoch im Anschlusshalter 18 geformt und daher sind die Spaltteile 32b, 36b nicht an der oberen Oberfläche der Umrichterplatte 13 durch Löten befestigt. Die Spaltteile 33b, 34b, 35b als einer von jedem Paar der gegenüberliegenden Spaltteile der Buchsenanschlüsse 33, 34, 35, die im zentralen Abschnitt des Anschlusshalters 18 in der Längsrichtung angeordnet sind, umfassen Basisendabschnitte 33d, 34d, 35d mit jeweils unteren Oberflächen, die an der Lötstelle Q an einer Kupferplatte befestigt sind, die zur oberen Oberfläche der Umrichterplatte 13 freiliegt. Folglich sind die Spaltteile 33b, 34b, 35b gelötet, um lediglich eine Befestigungsstärke davon sicherzustellen, dienen jedoch nicht zur Verbindung mit anderen Schaltungen.
Ferner umfassen die Spaltteile 32a–36b der Buchsenanschlüsse 32–36 jeweils Spitzenendabschnitte 32e, 32f, 33e, 33f, 34e, 34f, 35e, 35f, 36e, 36f, die als elastische Kontaktlaschen dienen. Für die beispielhafte Erläuterung der Spitzenendabschnitte 32e–36f werden die Spitzenendabschnitte 35e, 35f der Spaltteile 35a, 35b des Buchsenanschlusses 35 erläutert. Wie in 1 gezeigt, sind die Spitzenendabschnitte 35e, 35f in einer im Wesentlichen horizontalen Ausrichtung aufeinander angeordnet, so dass die Aachen Spitzenendoberflächen 35g, 35h davon mit einem Zwischenraum C dazwischen einander gegenüberliegen, wie durch die gestrichelte Linie angegeben, bevor der Drei-Phasen-Anschluss 8 in den Zwischenraum C eingefügt wird. Der Zwischenraum C ist ein vorbestimmter dünner Zwischenraum, der entlang der Längsrichtung des Anschlusshalters 18 langgestreckt ist, und weist eine im Wesentlichen gleichmäßige Breite W auf, die sich zwischen den Spitzenendoberflächen 35g, 35h der Spitzenendabschnitte 35e, 35f der Spaltteile 35a, 35b des Buchsenanschlusses 35 erstreckt. Die Breite W ist so festgelegt, dass sie geringfügig kleiner ist als die Dicke W1 des Drei-Phasen-Anschlusses 8. Ebenso ist der Zwischenraum C zwischen jedem Paar von gegenüberliegenden Spitzenendabschnitten 32e, 32f, 33e, 33f, 34e, 34f, 36e, 36f der Spaltteile 32a, 32b, 33a, 33b, 34a, 34b, 36a, 36b ausgebildet und weist eine im Wesentlichen gleichmäßige Breite W zwischen den Spitzenendoberflächen von gegenüberliegenden Spitzenendabschnitten 32e, 32f, 33e, 33f, 34e, 34f, 36e, 36f auf, die so festgelegt ist, dass sie geringfügig kleiner ist als die Dicke W1 von jedem der Anschlüsse 7, 9, 25, 26.
Für die beispielshafte Erläuterung der Konstruktion der Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 und der stromführenden Anschlüsse 25, 26 wird ein Drei-Phasen-Anschluss 8 erläutert. Wie in 1 und 2 gezeigt, weist der Drei-Phasen-Anschluss 8 eine längliche flache Plattenform auf und umfasst einen Spitzenendabschnitt 8a mit einer rechteckigen Form im Querschnitt. Der Spitzenendabschnitt 8a umfasst einen abgeschrägten distalen Endabschnitt mit einem von ersten abgeschrägten Oberflächen 8b, die in der Richtung der Dicke W1 des Drei-Phasen-Anschlusses 8 einander gegenüberliegen und einem anderen Paar von zweiten abgeschrägten Oberflächen 8c, die in einer Richtung (Breitenrichtung des Drei-Phasen-Anschlusses 8) senkrecht zur Richtung der Dicke W1 einander gegenüberliegen. Wie in 2 gezeigt, weist der Spitzenendabschnitt 8a auch ein Paar von ausgeschnittenen Nuten 8d, 8d auf, die an beiden Seitenkanten auf der Seite eines Basisendabschnitts davon ausgebildet sind (d. h. auf der Seite des Motorgehäuses 4), und in der Breitenrichtung des Drei-Phasen-Anschlusses 8 einander gegenüberliegen. Die anderen Drei-Phasen-Anschlüsse 7, 9 weisen auch dieselbe Konfiguration wie jene des Drei-Phasen-Anschlusses 8 auf, wie vorstehend beschrieben. Die Drei-Phasen-Anschlüsse 7, 9 weisen jeweils Spitzenendabschnitte 7a, 9a auf, die eine rechteckige Form im Querschnitt aufweisen und abgeschrägte distale Endabschnitte umfassen. Die abgeschrägten distalen Endabschnitte der Spitzenendabschnitte 7a, 9a weisen ein Paar von ersten abgeschrägten Oberflächen 7b, 9b, die in einer Dickenrichtung der Drei-Phasen-Anschlüsse 7, 9 einander gegenüberliegen, und ein anderes Paar von zweiten abgeschrägten Oberflächen 7c, 9c, die in einer Richtung (Breitenrichtung der Drei-Phasen-Anschlüsse 7, 9) senkrecht zur Dickenrichtung einander gegenüberliegen, auf. Die Spitzenendabschnitte 7a, 9a weisen auch ausgeschnittene Nuten 7d, 9d auf, die an beiden Seitenkanten auf der Seite der Basisendabschnitte davon (d. h. auf der Seite des Motorgehäuses 4) ausgebildet sind und in der Breitenrichtung der Drei-Phasen-Anschlüsse 7, 9 einander gegenüberliegen. Ebenso weisen die stromführenden Anschlüsse 25, 26 dieselbe Konfiguration wie jene der Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 auf, wie vorstehend beschrieben. Wie in 10A und 10B gezeigt, umfassen die stromführenden Anschlüsse 25, 26 jeweils Basisendabschnitte 25a, 26a, die eine rechteckige Form im Querschnitt aufweisen und abgeschrägte distale Endabschnitte umfassen. Die abgeschrägten distalen Endabschnitte der Basisendabschnitte 25a, 26a weisen ein Paar von ersten abgeschrägten Oberflächen 25b, 26b, die in einer Dickenrichtung der stromführenden Anschlüsse 25, 26 einander gegenüberliegen, und ein anderes Paar von zweiten abgeschrägten Oberflächen 25c, 26c, die in einer Richtung (Breitenrichtung der stromführenden Anschlüsse 25, 26) senkrecht zur Dickenrichtung einander gegenüberliegen, auf. Die Basisendabschnitte 25a, 26a umfassen jeweils ausgeschnittene Nuten 25d, 26d, die an beiden Seitenkanten der Basisendabschnitte 25a, 26a in einer einander gegenüberliegenden Beziehung in der Breitenrichtung der stromführenden Anschlüsse 25, 26 ausgebildet sind.
Wie in 2 gezeigt, weisen die L-förmigen Basisendabschnitte 32d–36d der Buchsenanschlüsse 32–36 ein Paar von halbkreisförmigen ausgeschnittenen Nuten 32k, 32l, 33k, 33l, 34k, 34l, 35k, 35l, 36k, 36l an beiden Seitenkanten einander gegenüberliegend in einer Breitenrichtung davon entlang der Längsrichtung des Anschlusshalters 18 auf.
Unterdessen umfasst der Untersetzungsmechanismus 40 mehrere Zahnräder, die innerhalb des in 1 gezeigten Gehäuses 1 untergebracht sind, und dient zum Verringern der Drehzahl, die vom Elektromotor 5 eingegeben wird, und zum Übertragen der Drehung mit verringerter Drehzahl auf den Zahnstangenmechanismus.
[Funktionsweise der ersten Ausführungsform]
Eine Funktionsweise des elektrischen Aktuators der ersten Ausführungsform wird nachstehend erläutert. Grundsätzlich wird ein Vorgang der Verbindung der Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 mit entsprechenden Buchsenanschlüssen 34–36 des Anschlusshalters 18 erläutert. Ein Vorgang der Verbindung der stromführenden Anschlüsse 25, 26 mit entsprechenden Buchsenanschlüssen 32, 33 ist derselbe wie jener der Verbindung der Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 mit entsprechenden Buchsenanschlüssen 34–36 und daher wird auf eine ausführliche Erläuterung dafür verzichtet.
Insbesondere wenn das Motorgehäuse 4, das ECU-Gehäuse 6 und die Abdeckung 12 zusammengefügt werden, wie in 5 gezeigt, wird zuerst das Paar von stromführenden Anschlüssen 25, 26 mit dem Anschlusshalter 18 durch Einfügen der Basisendabschnitte 25a, 26a davon in die jeweiligen Zwischenräume C zwischen den Spitzenendabschnitten 32e, 32f der Spaltteile 32a, 32b des Buchsenanschlusses 32 und den Spitzenendabschnitten 33e, 33f der Spaltteile 33a, 33b des Buchsenanschlusses 33 verbunden. In diesem Zustand werden die Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 mit den Buchsenanschlüssen 34–36 durch das Fenster 6f des ECU-Gehäuses 6 und das Fenster 13a der Umrichterplatte 13 in der folgenden Weise verbunden. Wegen der einfachen Erläuterung wird ein Vorgang der Verbindung von einem Drei-Phasen-Anschluss 8 mit dem Buchsenanschluss 35 erläutert. Der Spitzenendabschnitt 8a des Drei-Phasen-Anschlusses 8, wie in 1 gezeigt, wird in beide Führungsnuten 30a, 30a des Anschlusshalters 18 durch Schieben der zweiten abgeschrägten Oberflächen 8c, 8c davon an den abgeschrägten Führungsoberflächen 30b, 30b des Anschlusshalters 18 eingefügt und dann entlang beider Führungsnuten 30a, 30a geschoben, so dass der Spitzenendabschnitt 8a sanft in den Zwischenraum C zwischen den gegenüberliegenden Spitzenendabschnitten 35e, 35f der Spaltteile 35a, 35b des Buchsenanschlusses 35 durch die ersten abgeschrägten Oberflächen 8b, 8b eintritt.
Anschließend, wenn der Spitzenendabschnitt 8a des Drei-Phasen-Anschlusses 8 weiter in den Zwischenraum C geschoben wird, ermöglichen beide Spitzenendabschnitte 35e, 35f der Spaltteile 35a, 35b des Buchsenanschlusses 35, dass der Spitzenendabschnitt 8a weiter in den Zwischenraum C eingeschoben wird, während sie gegen eine elastische Reaktionskraft davon flexibel in einer Richtung verformt werden, in der die Spitzenendabschnitte 35e, 35f weiter voneinander beabstandet sind (d. h. in der Öffnungsrichtung). Das heißt, der Spitzenendabschnitt 8a kann in den Zwischenraum C um ein vorbestimmtes Ausmaß eingefügt werden, während beide Seitenoberflächen des Spitzenendabschnitts 8a an den Spitzenendoberflächen 35g, 35h der gegenüberliegenden Spitzenendabschnitte 35e, 35f der Spaltteile 35a, 35b des Buchsenanschlusses 35 gleiten. Folglich kann der Drei-Phasen-Anschluss 8 derart festgehalten werden, dass der Spitzenendabschnitt 8a aufgrund einer elastischen Rückstellkraft der gegenüberliegenden Spitzenendabschnitte 35e, 35f der Spaltteile 35a, 35b des Buchsenanschlusses 35 zwischen die Spitzenendoberflächen 35g, 35h der gegenüberliegenden Spitzenendabschnitte 35e, 35f eingekeilt oder eingeklemmt wird. Insbesondere werden in diesem Zustand die unteren Endkanten 35m, 35n der Spitzenendoberflächen 35g, 35h, die den beiden Seitenoberflächen des Spitzenendabschnitts 8a gegenüberliegen, mit den beiden Seitenoberflächen des Spitzenendabschnitts 8a eingreifend in Druckkontakt gebracht.
In einem Fall, in dem die Kraft F auf den Drei-Phasen-Anschluss 8 in einer Richtung wirkt, in der der Drei-Phasen-Anschluss 8 aus dem Buchsenanschluss 35 entfernt wird, wie durch den Pfeil in 1 angegeben, werden insbesondere die unteren Endkanten 35m, 35n der Spitzenendoberflächen 35g, 35h aufgrund der Reaktionskraft der gegenüberliegenden Spitzenendabschnitte 35e, 35f der Spaltteile 35a, 35b des Buchsenanschlusses 35 zum weiteren Eingreifen in die beiden Seitenoberflächen des Spitzenendabschnitts 8a gedrängt. Daher kann der Drei-Phasen-Anschluss 8 stabil und starr mit dem Buchsenanschluss 35 verbunden werden. Folglich kann die elektrische Verbindung des Drei-Phasen-Anschlusses 8 mit dem Buchsenanschluss 35 verbessert werden.
Ferner kann eine Einfügetoleranz (Einfügeposition) des Drei-Phasen-Anschlusses 8 relativ zum Buchsenanschluss 35 erhöht werden, wodurch der Einfügevorgang erleichtert wird und die Produktionskosten verringert werden. Das heißt, selbst in einem Fall, in dem die Verbindungsposition des Drei-Phasen-Anschlusses 8 und des Buchsenanschlusses 35 in einer axialen Richtung des Drei-Phasen-Anschlusses 8 aufgrund einer Variation der Länge des Drei-Phasen-Anschlusses 8 oder einer Variation der Höhe des Buchsenanschlusses 35 verlagert ist, kann die starre Verbindung dazwischen erreicht werden, wodurch eine Verlagerung der Verbindungsposition akzeptiert wird.
Wie vorstehend beschrieben, können, wenn die Drei-Phasen-Anschlüsse 7, 8, 9 in die jeweiligen Zwischenräume C zwischen den gegenüberliegenden Spitzenendabschnitten 34e, 34f, 35e, 35f, 36e, 36f der Spaltteile 34a, 34b, 35a, 35b, 36a, 36b der Buchsenanschlüsse 34, 35, 36 eingefügt werden, die Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 festgehalten werden, so dass die Spitzenendabschnitte 7a–9a zwischen die Spitzenendoberflächen der Spitzenendabschnitte 34e, 34f bis 36e, 36f in der Eingriffsweise eingeklemmt werden. Folglich können die Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 stabil und starr mit den Buchsenanschlüssen 34–36 verbunden werden.
Ferner weisen die stromführenden Anschlüsse 25, 26 und die Buchsenanschlüsse 32, 33 dieselbe Konstruktion wie jene der Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 und der Buchsenanschlüsse 34–36 auf und daher kann eine stabile und starre Verbindung der stromführenden Anschlüsse 25, 26 mit den Buchsenanschlüssen 32, 33 erreicht werden.
In dieser Ausführungsform sind ferner die Führungsnuten 27a–31a und die abgeschrägten Führungsoberflächen 27b, 27c bis 31b, 31c in den Umfangsoberflächen ausgebildet, die die Durchgangslöcher 27–31 definieren. Mit dieser Konstruktion können die Spitzenendabschnitte 7a–9a der Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 und die Spitzenendabschnitte 25a, 26a der stromführenden Anschlüsse 25, 26 mit hoher Genauigkeit in den jeweiligen Zwischenraum C geführt werden. Folglich kann eine Last, die auf die Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 und die stromführenden Anschlüsse 25, 26 bei deren Einfügen ausgeübt wird, verringert werden, so dass der Einfügevorgang merklich erleichtert werden kann.
Ferner sind die Spitzenendabschnitte 7a–9a der DreiPhasen-Anschlüsse 7–9 jeweils mit ersten abgeschrägten Oberflächen 7b–9b und zweiten abgeschrägten Oberflächen 7c–9c ausgebildet und die Basisendabschnitte 25a, 26a der stromführenden Anschlüsse 25, 26 sind jeweils mit ersten abgeschrägten Oberflächen 25b, 26b und zweiten abgeschrägten Oberflächen 25c, 26c ausgebildet. Die ersten abgeschrägten Oberflächen 7b–9b, 25b, 26b und die zweiten abgeschrägten Oberflächen 7c–9c, 25c, 26c wirken mit den Führungsnuten 27a–31a zusammen, um das sanfte Einfügen der Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 und der stromführenden Anschlüsse 25, 26 in die jeweiligen Zwischenräume C zwischen den gegenüberliegenden Spitzenendabschnitten 32e, 32f bis 36e, 36f der Spaltteile 32a, 32b bis 36a, 36b der Buchsenanschlüsse 32–36 zu erleichtern.
Wie in 2 gezeigt, sind ferner die Basisendabschnitte 32d–36d der Buchsenanschlüsse 32–36 jeweils mit den Paaren von ausgeschnittenen Nuten 32k, 32l bis 36k, 36l ausgebildet. Durch die Bereitstellung der Paare von ausgeschnittenen Nuten 32k, 32l bis 36k, 36l werden, wenn die Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 und die stromführenden Anschlüsse 25, 26 in die entsprechenden Zwischenräume C eingefügt werden die Basisendabschnitte 32d–36d geringfügig verformt, um dadurch die Belastung, die konzentriert auf die Basisendabschnitte 32d–36d (Lötabschnitte Q) ausgeübt wird, abzuschwächen.
Insbesondere wenn die Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 und die stromführenden Anschlüsse 25, 26 in die Durchgangslöcher 27–31 des Anschlusshalters 18 eingefügt werden, werden die Spitzenendabschnitte 7a–9a und die Basisendabschnitte 25a, 26a mit den abgeschrägten Führungsoberflächen 29b, 29c bis 31b, 31c und 27b, 27c, 28b, 28c kontaktiert und diese Anschlüsse 7–9, 25, 26 pressen den Anschlusshalter 18 in der Einfügerichtung, so dass eine Einfügelast auf die Basisendabschnitte 32d–36d ausgeübt wird.
Durch die Bereitstellung der Paare von ausgeschnittenen Nuten 32k, 32l bis 36k, 36l kann die Belastung, die aufgrund der Einfügelast beim Einfügen der jeweiligen Anschlüsse 7–9, 25, 26 in die Durchgangslöcher 27–31 verursacht wird, auf die Paare von ausgeschnittenen Nuten 32k, 32l bis 36k, 36l verteilt werden, so dass die Belastung, die konzentriert auf die Basisendabschnitte 32d–36d ausgeübt wird, abgeschwächt werden kann.
Insbesondere wenn die ersten abgeschrägten Oberflächen 7b–9b und die zweiten abgeschrägten Oberflächen 7c–9c der Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 in die jeweiligen Zwischenräume C zwischen den gegenüberliegenden Spitzenendabschnitten 34e, 34f bis 36e, 36f der Spaltteile 34a, 34b bis 36a, 36b der Buchsenanschlüsse 34–36 beim Einfügen der Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 relativ zu den Buchsenanschlüssen 34–36 eingefügt werden, wird eine Einfügelast auf die Basisendabschnitte 34d–36d in der Einfügerichtung der Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 ausgeübt, wodurch eine Belastung auf die Basisendabschnitte 34d–36d in einer solchen Richtung aufgebracht wird, dass die Lötabschnitte Q angehoben werden. Daher besteht eine Befürchtung, dass die Haltbarkeit und Haltekraft der Lötabschnitte Q verschlechtert werden, wodurch ein Ablösen des Lötmittels verursacht wird. Dagegen kann in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der Bereitstellung der ausgeschnittenen Nuten 34k, 34l bis 36k, 36l die auf die Basisendabschnitte 32d–36d aufgebrachte Belastung in einer solchen Weise verteilt und absorbiert werden, dass die Umfangsabschnitte der ausgeschnittenen Nuten 34k, 34l bis 36k, 36l gezogen werden. Folglich kann die an den Basisendabschnitten 34d–36d konzentrierte Belastung abgeschwächt werden.
Wenn die stromführenden Anschlüsse 25, 26 jeweils in die Zwischenräume C zwischen den gegenüberliegenden Spitzenendabschnitten 32e, 32f und 33e, 33f der Spaltteile 32a, 32b und 33a, 33b der Buchsenanschlüsse 32 und 33 eingefügt werden, wird andererseits eine Belastung auf die Basisendabschnitte 32d, 33d derart aufgebracht, dass die Lötabschnitte Q nach unten gepresst werden. Daher besteht eine Befürchtung, dass die Basisendabschnitte 32d, 33d unter einer Druckverformung leiden, wodurch die Haltbarkeit und Haltekraft der Lötabschnitte Q verschlechtert werden. In dieser Ausführungsform kann jedoch durch die Bereitstellung der ausgeschnittenen Nuten 32k, 32l und 33k, 33l die auf die Basisendabschnitte 32d, 33d aufgebrachte Belastung in einer solchen Weise verteilt und absorbiert werden, dass die Umfangsabschnitte der ausgeschnittenen Nuten 32k, 32l und 33k, 33l gepresst werden. Folglich kann die an den Basisendabschnitten 32d, 33d konzentrierte Belastung abgeschwächt werden.
Folglich kann verhindert werden, dass die Basisendabschnitte 34d–36d der Buchsenanschlüsse 34–36 und die Basisendabschnitte 32d, 33d der Buchsenanschlüsse 32 und 33 sich von den Lötabschnitten Q ablösen.
[Zweite Ausführungsform]
Mit Bezug auf 9 wird ein wesentlicher Teil eines elektrischen Aktuators gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Bereitstellung der ausgeschnittenen Nuten in den gegenüberliegenden Spitzenendabschnitten 32e, 32f bis 36e, 36f der Spaltteile 32a, 32b bis 36a, 36b der Buchsenanschlüsse 32–36 und der Bereitstellung eines Klebstoffs in der Nähe der Zwischenräume C zwischen gegenüberliegenden Spitzenendabschnitten 32e, 32f bis 36e, 36f. Wie in 9 gezeigt, sind im elektrischen Aktuator 200 der zweiten Ausführungsform halbkreisförmige ausgeschnittene Nuten 32i, 32j bis 36i, 36j an beiden Seitenkanten von jeweiligen Fußabschnitten von gegenüberliegenden Spitzenendabschnitten 32e, 32f bis 36e, 36f ausgebildet und liegen in jedem der Durchgangslöcher 27–31 des Anschlusshalters 18 frei. Das heißt, die Fußabschnitte stehen vom Harzmaterial des Anschlusshalters 18 in die jeweiligen Durchgangslöcher 27–31 vor.
Ein Klebstoff 37 wird auf die Umgebung der jeweiligen Zwischenräume C zwischen den gegenüberliegenden Spitzenendabschnitten 32e, 32f bis 36e, 36f der Spaltteile 32a, 32b bis 36a, 36b der Buchsenanschlüsse 32–36 aufgebracht, bevor die Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 und die stromführenden Anschlüsse 25, 26 in die jeweiligen Zwischenräume C eingefügt werden.
Insbesondere kann der Klebstoff 37 so aufgebracht werden, dass er einen ganzen Abschnitt der jeweiligen Durchgangslöcher 27–31 füllt. In dieser Ausführungsform wird der Klebstoff 37 auf die Umgebung der Spitzenendoberflächen der gegenüberliegenden Spitzenendabschnitte 32e, 32f bis 36e, 36f aufgebracht, zwischen denen die jeweiligen Zwischenräume C gebildet sind, wie in den eingekreisten Bereichen gezeigt, die durch die gestrichelte Linie in 9 angegeben sind. Der Klebstoff 37 kann auch auf nur eine untere Oberflächenseite von jedem der gegenüberliegenden Spitzenendabschnitte 34e, 34f bis 36e, 36f, d. h. die Seite, auf der die Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 eingefügt werden, und eine obere Oberflächenseite von jedem der gegenüberliegenden Spitzenendabschnitte 32e, 32f und 33e, 33f, d. h. die Seite, auf der die stromführenden Anschlüsse 25, 26 eingefügt werden, vor dem Einfügen der Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 und der stromführenden Anschlüsse 25, 26 in die jeweiligen Zwischenräume C aufgebracht werden. Alternativ kann der Klebstoff 37 auf eine obere Oberflächenseite von jedem der gegenüberliegenden Spitzenendabschnitte 34e, 34f bis 36e, 36f, d. h. die Seite entgegengesetzt zu der Seite, auf der die Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 eingefügt werden, und eine untere Oberflächenseite von jedem der gegenüberliegenden Spitzenendabschnitte 32e, 32f und 33e, 33f, d. h. die Seite entgegengesetzt zu der Seite, auf der die stromführenden Anschlüsse 25, 26 eingefügt werden, nach dem Einfügen der Drei-Phasen-Anschlüsse 7–9 und der stromführenden Anschlüsse 25, 26 in die jeweiligen Zwischenräume C aufgebracht werden.
In dieser Ausführungsform ist der Klebstoff 37 ein wärmehärtender Klebstoff und verfestigt durch Wärme, die in den jeweiligen Anschlüssen 7–9, 25 und 26 aufgrund von deren Widerstand beim Zuführen eines elektrischen Stroms zu den jeweiligen Anschlüssen 7–9, 25 und 26 erzeugt wird.
Andere Konstruktionen der zweiten Ausführungsform sind dieselben wie jene der ersten Ausführungsform. Folglich kann die zweite Ausführungsform dieselbe Funktion und denselben Effekt wie jene der ersten Ausführungsform erreichen. Außerdem können in der zweiten Ausführungsform die ausgeschnittenen Nuten 32i, 32j bis 36i, 36j, die in den beiden Seitenkanten der jeweiligen Fußabschnitte der gegenüberliegenden Spitzenendabschnitte 32e, 32f bis 36e, 36f der Spaltteile 32a, 32b bis 36a, 36b der Buchsenanschlüsse 32–36 ausgebildet sind, zum Verteilen einer Belastung, die an den gegenüberliegenden Spitzenendabschnitten 32e, 32f bis 36e, 36f beim Einfügen der jeweiligen Anschlüsse 7–9, 25 und 26 in die jeweiligen Zwischenräume C konzentriert wird, dienen und die Umfangsabschnitte der ausgeschnittenen Nuten 32i, 32j bis 36i, 36j können die Belastung absorbieren. Folglich ist es möglich, die Belastung, die an den Fußabschnitten der gegenüberliegenden Spitzenendabschnitte 32e, 32f bis 36e, 36f konzentriert ist, zu verringern. Durch die Bereitstellung der ausgeschnittenen Nuten 32i, 32j bis 36i, 36j können ferner die gegenüberliegenden Spitzenendabschnitte 32e, 32f bis 36e, 36f leichter in einer Richtung entgegengesetzt zur Einfügerichtung der jeweiligen Anschlüsse 7–9, 25 und 26 gebogen werden, so dass ein Vorgang des Einfügens der jeweiligen Anschlüsse 7–9, 25 und 26 in die entsprechenden Zwischenräume C erleichtert werden kann.
Durch das Aufbringen des Klebstoffs 37 kann ferner der Klebstoff 37 eine Verunreinigung wie z. B. Metallpulver, das durch den Gleitkontakt der jeweiligen Anschlüsse 7–9, 25 und 26 mit den gegenüberliegenden Spitzenendabschnitten 32e, 32f bis 36e, 36f beim Einfügen der jeweiligen Anschlüsse 7–9, 25 und 26 in die entsprechenden Zwischenräume C erzeugt wird, einfangen. Daher ist es möglich, ein unerwartetes Auftreten eines Kurzschlusses an der Leiterplatte aufgrund des über die Leiterplatte verbreiteten Metallpulvers zu verhindern.
Da die Verbreitung einer Verunreinigung verhindert werden kann, ist es ferner nicht erforderlich, vorher die Leiterplatte mit einem Isolationsmaterial zu beschichten, oder es ist möglich, eine Beschichtungsfläche der Leiterplatte zu verkleinern. Folglich können die Produktionskosten verringert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen begrenzt. Eine Dicke der jeweiligen Anschlüsse 7–9, 25 und 26 und der Buchsenanschlüsse 32–36 kann wahlweise in Anbetracht von deren Flexibilität verändert werden. In einem solchen Fall muss jedoch die Dicke W1 der jeweiligen Anschlüsse 7–9, 25 und 26 geringfügig größer sein als die Breite W der jeweiligen Zwischenräume C.
Der elektrische Aktuator der vorliegenden Erfindung kann ferner nicht nur auf die elektrische Servolenkvorrichtung, sondern auch auf eine elektrische Servobremse und eine variable Ventilbetätigungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine angewendet werden.
Diese Anmeldung basiert auf der früheren JP 2012-64312-A , eingereicht am 21. März 2012. Der ganze Inhalt von JP 2012-64312-A wird hiermit durch den Hinweis aufgenommen.
Obwohl die Erfindung vorstehend mit Bezug auf bestimmte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen begrenzt. Weitere Variationen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kommen dem Fachmann auf dem Gebiet angesichts der obigen Lehren in den Sinn. Der Schutzbereich der Erfindung ist mit Bezug auf die folgenden Ansprüche definiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010-508646- A [0004]
JP 2012-64312- A [0084, 0084]

Claims

Elektrischer Aktuator für ein Fahrzeug, wobei der elektrische Aktuator einen Elektromotor als Antriebsquelle umfasst, wobei der elektrische Aktuator Folgendes umfasst: eine erste elektrische Schaltung (5c) mit einem ersten Verbindungsanschluss (7–9); und eine zweite elektrische Schaltung (13) mit einem zweiten Verbindungsanschluss (32–36), der mit dem ersten Verbindungsanschluss elektrisch verbunden ist, wobei der erste Verbindungsanschluss (7–9) einen Spitzenendabschnitt (7a–9a) mit einer rechteckigen flachen Plattenform umfasst, wobei der zweite Verbindungsanschluss (34–36) ein Paar von elastischen Kontaktlaschen (34e, 34f; 35e, 35f; 36e, 36f), die mit einem Zwischenraum (C) einander gegenüberliegen, umfasst, wobei der Zwischenraum (C) eine Breite zwischen den Spitzenendoberflächen der elastischen Kontaktlaschen (34e, 34f; 35e, 35f; 36e, 36f) aufweist, die kleiner ist als eine Dicke (W1) des ersten Verbindungsanschlusses (7–9), und wobei der erste Verbindungsanschluss (7–9) derart festgehalten ist, dass der Spitzenendabschnitt (7a–9a) davon zwischen die Spitzenendoberflächen der elastischen Kontaktlaschen (34e, 34f; 35e, 35f; 36e, 36f) des zweiten Verbindungsanschlusses (34–36) durch eine elastische Rückstellkraft der elastischen Kontaktlaschen (34e, 34f; 35e, 35f; 36e, 36f) eingeklemmt ist.
Elektrischer Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er ferner Führungen (29a, 30a, 31a) umfasst, die auf beiden Seiten des ersten Verbindungsanschlusse in einer Breitenrichtung des ersten Verbindungsanschlusses angeordnet sind, wobei die Führungen zum Führen des Spitzenendabschnitts (7a–9a) des ersten Verbindungsanschlusses (7–9) in den Zwischenraum zwischen den elastischen Kontaktlaschen (34e, 34f; 35e, 35f; 36e, 36f) des zweiten Verbindungsanschlusses (34–36) dienen.
Elektrischer Aktuator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass er ferner einen Anschlusshalter (18) umfasst, der aus einem synthetischen Harzmaterial besteht, wobei jede der elastischen Kontaktlaschen (34e, 34f; 35e, 35f; 36e, 36f) des zweiten Verbindungsanschlusses (34–36) einen zentralen Abschnitt (34c–36c) umfasst, der im Anschlusshalter (18) geformt ist, wobei die Spitzenendoberflächen der elastischen Kontaktlaschen (34e, 34f; 35e, 35f; 36e, 36f) in einem rechteckigen prismenförmigen Durchgangsloch (29–31), das im Anschlusshalter (18) ausgebildet ist, einander gegenüberliegen, wobei die Führungen (29a, 30a, 31a) in inneren Oberflächen ausgebildet sind, die das Durchgangsloch (29–31) definieren, wobei die inneren Oberflächen in einer Längsrichtung des Zwischenraums (C) zwischen den elastischen Kontaktlaschen (34e, 34f; 35e, 35f; 36e, 36f) des zweiten Verbindungsanschlusses (34–36) einander gegenüberliegen, wobei jede der Führungen (29a, 30a, 31a) in Form einer länglichen Nut vorliegt, die sich entlang einer Richtung erstreckt, in der der erste Verbindungsanschluss (7–9) in den Zwischenraum (C) eingefügt wird.
Elektrischer Aktuator nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spitzenendabschnitt (7a–9a) des ersten Verbindungsanschlusses (7–9) eine erste abgeschrägte Oberfläche (7b, 8b, 9b) an mindestens einer von einem Paar von Seitenoberflächen davon, die einander in einer Dickenrichtung des ersten Verbindungsanschlusses (7–9) gegenüberliegen, aufweist, wobei die erste abgeschrägte Oberfläche zum Führen des ersten Verbindungsanschlusses (7–9) in den Zwischenraum (C) zwischen den elastischen Kontaktlaschen (34e, 34f; 35e, 35f; 36e, 36f) des zweiten Verbindungsanschlusses (34–36) dient.
Elektrischer Aktuator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spitzenendabschnitt (7a–9a) des ersten Verbindungsanschlusses (7–9) eine zweite abgeschrägte Oberfläche (7c, 8c, 9c) an mindestens einer von einem Paar von Seitenoberflächen davon, die einander in einer Breitenrichtung senkrecht zur Dickenrichtung des ersten Verbindungsanschlusses (7–9) gegenüberliegen, aufweist, wobei die zweite abgeschrägte Oberfläche (7c, 8c, 9c) zum Führen des ersten Verbindungsanschlusses (7–9) in den Zwischenraum (C) zwischen den elastischen Kontaktlaschen (34e, 34f; 35e, 35f; 36e, 36f) des zweiten Verbindungsanschlusses (34–36) dient.
Elektrischer Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Kontaktlaschen (34e, 34f; 35e, 35f; 36e, 36f) des zweiten Verbindungsanschlusses (34–36) in einer im Wesentlichen horizontalen Ausrichtung aufeinander angeordnet sind, bevor der erste Verbindungsanschluss (7–9) in den Zwischenraum (C) zwischen den elastischen Kontaktlaschen (34e, 34f; 35e, 35f; 36e, 36f) des zweiten Verbindungsanschlusses (34–36) eingefügt wird.
Elektrischer Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar von ausgeschnittenen Abschnitten (34j–36j) in beiden Seitenkanten eines Fußabschnitts von jeder der elastischen Kontaktlaschen (34e, 34f; 35e, 35f; 36e, 36f) des zweiten Verbindungsanschlusses (34–36) ausgebildet ist.
Elektrischer Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klebstoff auf eine Umgebung der Spitzenendoberflächen der elastischen Kontaktlaschen (34e, 34f; 35e, 35f; 36e, 36f) des zweiten Verbindungsanschlusses (34–36) aufgebracht wird, bevor der Spitzenendabschnitt des ersten Verbindungsanschlusses (7–9) in den Zwischenraum (C) zwischen den elastischen Kontaktlaschen (34e, 34f; 35e, 35f; 36e, 36f) des zweiten Verbindungsanschlusses (34–36) eingefügt wird.
Elektrischer Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klebstoff aufgebracht wird, um den Zwischenraum (C) zwischen den elastischen Kontaktlaschen (34e, 34f; 35e, 35f; 36e, 36f) des zweiten Verbindungsanschlusses (34–36) zu füllen, bevor der Spitzenendabschnitt (7a–9a) des ersten Verbindungsanschlusses (7–9) in den Zwischenraum (C) zwischen den elastischen Kontaktlaschen (34e, 34f; 35e, 35f; 36e, 36f) des zweiten Verbindungsanschlusses (34–36) eingefügt wird.
Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Aktuators für ein Fahrzeug, wobei der elektrische Aktuator eine erste elektrische Schaltung (5c) mit einem ersten Verbindungsanschluss (7–9) und eine zweite elektrische Schaltung (13) mit einem zweiten Verbindungsanschluss (34–36), der mit dem ersten Verbindungsanschluss (7–9) elektrisch verbunden ist, umfasst, wobei der zweite Verbindungsanschluss (34–36) ein Paar von elastischen Kontaktlaschen (34e, 34f; 35e, 35f; 36e, 36f) umfasst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: einen ersten Schritt zum Harzformen des zweiten Verbindungsanschlusses (34–36), so dass die elastischen Kontaktlaschen (34e, 34f; 35e, 35f; 36e, 36f) des zweiten Verbindungsanchlusses (34–36) mit einem Zwischenraum (C) einander gegenüberliegen, wobei der Zwischenraum (C) eine Breite (W) zwischen den Spitzenendoberflächen der elastischen Kontaktlaschen (34e, 34f; 35e, 35f; 36e, 36f) aufweist, die kleiner ist als eine Dicke (W1) des ersten Verbindungsanschlusses (7–9), einen zweiten Schritt zum Füllen des Zwischenraums (C) mit einem Klebstoff; und einen dritten Schritt zum Verbinden des ersten Verbindungsanschlusses (7–9) mit dem zweiten Verbindungsanschluss (34–36) durch Einfügen des ersten Verbindungsanschlusses (7–9) in den Zwischenraum (C), der mit dem Klebstoff gefüllt ist.