DE102020122389A1

DE102020122389A1 - Motorantriebsvorrichtung, bei der elektrische Leistung über eine Stromschiene in ein Leistungsgerät einströmt bzw. daraus austritt

Info

Publication number: DE102020122389A1
Application number: DE102020122389.7A
Authority: DE
Inventors: Hironao Tanouchi; Jianzhou Chen
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-09-03
Filing date: 2020-08-27
Publication date: 2021-03-04
Also published as: CN212696273U; JP2021040034A; JP7272911B2; CN112449493A; US11451104B2; US20210066985A1

Abstract

Eine Motorantriebsvorrichtung 1 umfasst ein Leistungsgerät 10, wobei dieses Leistungsgerät 10 einen Teil einer Leistungswandlerschaltung zur Erzeugung einer Motorantriebsleistung bildet und eine Ein/Ausgangsklemme 11 aufweist; eine Leiterplatte 20, die eine Öffnung 22 aufweist; und eine Stromschiene 30, die sowohl an das Leistungsgerät 10 als auch an die Leiterplatte 20 angeschlossen wird, wobei die Stromschiene 30 einen plattenförmigen ersten Anschlussabschnitt 31, der an die Ein/Ausgangsklemme 11 angeschlossen wird, einen zweiten Anschlussabschnitt 33, der an die Leiterplatte 20 angeschlossen wird, und einen Verbindungsabschnitt 32, der sich zwischen dem ersten Anschlussabschnitt 31 und dem zweiten Anschlussabschnitt 33 erstreckt und durch die Öffnung 22 hindurch verläuft, aufweist.

Description

Allgemeiner Stand der Technik
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorantriebsvorrichtung, bei der elektrische Leistung über eine Stromschiene in ein Leistungsgerät einströmt bzw. daraus austritt.
Beschreibung des Stands der Technik
Bei Motorantriebsvorrichtungen, die Motoren in Werkzeugmaschinen, Schmiedepressen, Industriemaschinen oder verschiedenen Arten von Robotern antreiben, wird eine von einer Wechselstromquelle oder einer Gleichstromquelle gelieferte Leistung durch eine Leistungswandlerschaltung in eine Leistung zum Motorantrieb (eine Motorantriebsleistung) umgewandelt. Als Leistungswandlerschaltungen gibt es den Inverter, der eine eingegebene Gleichstromleistung in eine Wechselstromleistung umwandelt und diese ausgibt, und den Gleichrichter (auch als „Wandler“ bezeichnet), der eine eingegebene Wechselstromleistung in eine Gleichstromleistung umwandelt und diese ausgibt. Beispielsweise wird eine von einer Wechselstromquelle gelieferte Wechselstromleistung durch den Gleichrichter vorübergehend in eine Gleichstromleistung umgewandelt und danach durch den Inverter erneut in eine Wechselstromleistung umgewandelt und diese Wechselstromleistung als Motorantriebsleistung geliefert.
Eine Leistungswandlerschaltung, die einen Inverter und einen PWM-Gleichrichter aufweist, besteht zum Beispiel aus einer Brückenschaltung, die als Leistungsgeräte bezeichnete Halbleiterschaltelemente für eine große Kapazität und daran antiparallel angeschlossene Dioden aufweist, und nimmt die Leistungsumwandlung durch einen Ein/Ausschaltbetrieb der Leistungsgeräte vor. Da in dem Leistungsgerät ein vergleichsweise großer Strom fließt, wird für die elektrische Verbindung des Leistungsgeräts mit einer Elektrodenklemme eine Stromschiene verwendet. Die Stromschiene besteht aus einem Metall wie zum Beispiel Kupfer, Messing, Aluminium oder dergleichen und ist zum Beispiel durch eine Blechbearbeitung gebildet. Außerdem sind in der Leistungswandlerschaltung verschiedene elektrische Schaltungen wie eine Hauptschaltung, die aus der Brückenschaltung des Leistungsgeräts besteht, eine Steuerschaltung zur Steuerung der Leistungsumwandlung, eine Detektionsschaltung zur Detektion des Stroms oder der Spannung, der oder die für verschiedene Verarbeitungen wie die Leistungsumwandlung oder eine Anomaliedetektion oder dergleichen verwendet wird, oder eine Begrenzerschaltung zum Schutz der Schaltungen vor einer Stoßspannung, die beim Ein/Ausschalten des Leistungsgeräts entsteht, oder dergleichen ausgebildet. Diese elektrischen Schaltungen werden aus verschiedenen Komponenten wie Widerständen, Kondensatoren, Drosselspulen, Dioden, FETs (Feldeffekttransistoren), Operationsverstärkern, Photokopplern, Analog/Digital-Wandlern (ADC), Digital/Analog-Wandlern (DAC) oder verschiedenen integrierten Schaltungen gebildet. Häufig wird durch gesammeltes Ausbilden dieser Komponenten auf einer Leiterplatte auf eine Verkleinerung und eine Vereinfachung der Schaltungsverdrahtungen abgezielt. Bei einer Motorantriebsvorrichtung wird die Leiterplatte, auf der die verschiedenen Komponenten ausgebildet wurden, in der Nähe des Leistungsgeräts angeordnet und elektrisch und physikalisch damit verbunden. Zum Beispiel wird auf der Leiterplatte eine Detektionsschaltung, die den Strom, der über eine Stromschiene in das Leistungsgerät einströmt oder aus dem Leistungsgerät austritt, detektiert oder das Potential der an das Leistungsgerät angeschlossenen Stromschiene detektiert, ausgebildet. In diesem Fall wird die Stromschiene nicht nur elektrisch mit der Ein/Ausgangsklemme des Leistungsgeräts verbunden, sondern auch elektrisch an die elektrische Verdrahtung auf der Leiterplatte, die zu der Detektionsschaltung führt, angeschlossen.
Beispielsweise ist wie in der Patentoffenlegungsschrift Hei-6-302932 beschrieben eine gedruckte Verdrahtungsplatte bekannt, die aus einem Elektrodenanschluss aus einer biegebearbeiteten Metallplatte aus einem gut leitenden Metall, der an einer bestimmten Stelle eine Schraubendurchgangsöffnung und Klauenabschnitte für eine Lötbefestigung an der gedruckten Verdrahtungsplatte aufweist, und der gedruckten Verdrahtungsplatte, die Fixieröffnungen, welche zum Einsetzen der Klauenabschnitte des Elektrodenanschlusses geeignet sind und woran eine Verdrahtung mit Komponenten auf der gedruckten Verdrahtungsplatte ausgeführt ist, aufweist und an einer Position, die in einem Zustand, in dem die Klauenabschnitte des Elektrodenanschlusses in die Fixieröffnungen eingesetzt wurden, direkt unter der Schraubenbefestigungsöffnung liegt, eine Stanzöffnung aufweist, besteht, wobei die gedruckte Verdrahtungsplatte und der Elektrodenanschluss durch Einsetzen der Klauenabschnitte in die Fixieröffnungen der gedruckten Verdrahtungsplatte und ihre Lötbefestigung daran aneinander fixiert werden.
Beispielsweise ist wie in der Patentoffenlegungsschrift 2011-234488 beschrieben eine Leistungswandlervorrichtung (1) mit mehreren Halbleitermodulen (16A, 16B), welche einen Teil einer Leistungswandlerschaltung bilden; einem Steuerschaltungsabschnitt (25), der elektrisch an die Halbleitermodule (16A, 16B) angeschlossen ist und die Halbleitermodule (16A, 16B) steuert; einer Stromschiene (23), die elektrisch an die Halbleitermodule (16A, 16B) angeschlossen ist und Leistung in die Halbleitermodule (16A, 16B) einbringt; einem Klemmenblock (24), der mit der Stromschiene (23) und einem Hochspannungskabel (30), das die Leistung von außen her einbringt, versehen ist und an den die Stromschiene (23) und das Hochspannungskabel (30) elektrisch angeschlossen sind; und einem Aufnahmegehäuse (26), das die Halbleitermodule (16A, 16B), die Stromschiene (23) und den Klemmenblock (24) aufnimmt, bekannt, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Aufnahmegehäuse (26) eine erste Einsetzöffnung (29) und eine zweite Einsetzöffnung (38), in die das Hochspannungskabel (30) eingesetzt werden kann, eine dem Klemmenblock (24) gegenüberliegend gebildete Arbeitsöffnung (35) zur Vornahme der Tätigkeit zum Verbinden des Hochspannungskabels (30) und des Klemmenblocks (24), eine Einsetzöffnungsabdeckung (39), um jene Öffnung aus der ersten Einsetzöffnung (29) und der zweiten Einsetzöffnung (38), in die das Hochspannungskabel (30) nicht eingesetzt ist, zu verschließen, und eine Arbeitsöffnungsabdeckung (36), um die Arbeitsöffnung zu verschließen, umfasst, wobei die erste Durchgangsöffnung (29) und die zweite Durchgangsöffnung (38) über den Klemmenblock (24) hinweg an einander gegenüberliegenden Positionen gebildet sind und die Arbeitsöffnung (35) in einer Richtung, die zu der Verbindungsrichtung der ersten Durchgangsöffnung (29) und der zweiten Durchgangsöffnung (38) orthogonal verläuft, gebildet ist.
Beispielsweise ist aus der Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift Hei-7-29874 ein Anschlussaufbau einer Starkstromleiterplatte bekannt, der dadurch gekennzeichnet ist, dass durch ein Schraubenelement, das von einer Seite zu der anderen Seite durch die Starkstromleiterplatte geführt ist, an beiden Seiten der Starkstromleiterplatte vorsteht und ein Klemmenelement fixiert, eine Befestigung und Fixierung eines Leiters oder eines Starkstromelements, das an der anderen Seite des Klemmenelements anliegt, vorgenommen wird.
Kurzdarstellung der Erfindung
Wie oben beschrieben erfolgt bei einer Motorantriebsvorrichtung, bei der eine Leiterplatte in der Nähe eines Leistungsgeräts, mit dem eine Stromschiene elektrisch und physikalisch verbunden wird, angeordnet wird, auch ein Anschluss dieser Stromschiene an die auf der Leiterplatte ausgebildete elektrische Verdrahtung.
Beispielsweise ist es denkbar, die Stromschiene und das Leistungsgerät sowie die Leiterplatte durch derartiges Befestigen der Stromschiene und der Ein/Ausgangsklemme des Leistungsgeräts mit einer einzelnen Schraube, dass die Leiterplatte zwischen der Stromschiene und der Ein/Ausgangsklemme des Leistungsgeräts eingeklemmt wird, elektrisch und physikalisch zu fixieren. Wenn in diesem Fall die Schraubenöffnung in der Stromschiene durch eine Entgratungsbearbeitung gebildet wird, kann zwar die Stärke der Schraubenbefestigung der Stromschiene und des Leistungsgeräts sichergestellt werden, doch wird der Wärmeverlust groß, da es dazu kommt, dass die Ein/Ausgangsklemme des Leistungsgeräts mit der Endfläche des Entgratungsbereichs der Stromschiene in Kontakt steht und dadurch die Kontaktfläche klein ist. Außerdem ist der Schwierigkeitsgrad der Vornahme einer Entgratungsbearbeitung an einem Element mit einer geringen Breite wie einer Stromschiene hoch, was zu einem Anstieg der Herstellungskosten der Motorantriebsvorrichtung führt. Wenn zur Verringerung der Herstellungskosten eine Schraubenöffnung ohne Entgratungsbearbeitung ausgebildet wird, werden zwar die Stromschiene und die Ein/Ausgangsklemme des Leistungsgeräts über einen an der Leiterplatte ausgebildeten Steg elektrisch verbunden, doch ist die Schwingungsbeständigkeit schwach und auch der Wärmeverlust hoch.
Zur Erhöhung der Schwingungsbeständigkeit ist es zum Beispiel auch denkbar, die Leiterplatte durch eine Schraubenbefestigung der Stromschiene und der Ein/Ausgangsklemme des Leistungsgeräts und eine Schraubenbefestigung der Stromschiene und der Leiterplatte zwischen der Stromschiene und der Ein/Ausgangsklemme des Leistungsgeräts einzuklemmen und die Stromschiene und das Leistungsgerät sowie die Leiterplatte elektrisch und physikalisch zu fixieren. Da in diesem Fall an zwei Stellen der Stromschiene Schraubenlöcher ausgebildet werden, wirkt bei der Schraubenbefestigung eine Beanspruchung auf die Stromschiene und nimmt die Stärke der Stromschiene ab. Außerdem wird durch die Vornahme einer Entgratungsbearbeitung und einer Schraubenlochbearbeitung an zwei Stellen eines Elements mit einer geringen Breite wie einer Stromschiene der Schwierigkeitsgrad der Bearbeitung noch höher, was zu einem Anstieg der Herstellungskosten der Motorantriebsvorrichtung führt.
Folglich wird gewünscht, bei einer Motorantriebsvorrichtung einen Anschlussaufbau der Stromschiene und des Leistungsgeräts sowie der Leiterplatte mit einem geringen Wärmeverlust, einer hohen Stärke, einer hohen Schwingungsbeständigkeit und geringen Kosten auszuführen.
Nach einer Form der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Motorantriebsvorrichtung ein Leistungsgerät, wobei dieses Leistungsgerät einen Teil einer Leistungswandlerschaltung zur Erzeugung einer Motorantriebsleistung bildet und eine Ein/Ausgangsklemme aufweist; eine Leiterplatte, die eine Öffnung aufweist; und eine Stromschiene, die sowohl an das Leistungsgerät als auch an die Leiterplatte angeschlossen wird, wobei die Stromschiene einen plattenförmigen ersten Anschlussabschnitt, der an die Ein/Ausgangsklemme angeschlossen wird, einen zweiten Anschlussabschnitt, der an die Leiterplatte angeschlossen wird, und einen Verbindungsabschnitt, der sich zwischen dem ersten Anschlussabschnitt und dem zweiten Anschlussabschnitt erstreckt und durch die Öffnung hindurch verläuft, aufweist.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird durch Bezugnahme auf die nachstehenden beiliegenden Zeichnungen noch klarer verstanden werden.

1 ist eine Schrägansicht, die den Anschlussaufbau einer Stromschiene, einer Leiterplatte und eines Leistungsgeräts bei einer Motorantriebsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
2 ist eine Schrägansicht, die einen leitenden Halteblock bei der Motorantriebsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
3 ist eine Schnittansicht, die den Anschlussaufbau der Stromschiene, der Leiterplatte und des Leistungsgeräts bei der Motorantriebsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
4A ist eine Schrägansicht, die einen Anschlussaufbau nach dem Stand der Technik zeigt, der eine Leiterplatte so anschließt, dass sie zwischen einer Stromschiene (entgratungsbearbeitet) und einem Leistungsgerät eingeklemmt wird.
4B ist eine Schnittansicht, die den Anschlussaufbau nach dem Stand der Technik zeigt, der die Leiterplatte so anschließt, dass sie zwischen der Stromschiene (entgratungsbearbeitet) und dem Leistungsgerät eingeklemmt wird.
5 ist eine Schnittansicht, die einen Anschlussaufbau nach dem Stand der Technik zeigt, der eine Leiterplatte so anschließt, dass sie zwischen einer Stromschiene (nicht entgratungsbearbeitet) und einem Leistungsgerät eingeklemmt wird.
6A ist eine Schrägansicht, die einen Anschlussaufbau nach dem Stand der Technik zeigt, bei dem sowohl das Verbinden einer Stromschiene und eines Leistungsgeräts als auch das Verbinden der Stromschiene und einer Leiterplatte durch eine Schraubenbefestigung erfolgt.
6B ist eine Schnittansicht, die den Anschlussaufbau nach dem Stand der Technik zeigt, bei dem sowohl das Verbinden der Stromschiene und des Leistungsgeräts als auch das Verbinden der Stromschiene und der Leiterplatte durch eine Schraubenbefestigung erfolgt.
7 ist eine Schrägansicht, wenn an der Stromschiene und dem leitenden Halteblock bei der Motorantriebsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung Rippen ausgebildet sind, um die Biegefestigkeit sicherzustellen.
8A ist eine Schrägansicht, die den leitenden Halteblock, an dem Rippen ausgebildet sind, bei der Motorantriebsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
8B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A' in 8A, die den leitenden Halteblock, an dem Rippen ausgebildet sind, bei der Motorantriebsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
9 ist eine Vorderansicht, die beispielhaft eine Leiterplatte zeigt, bei der der leitende Halteblock bei der Motorantriebsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung als Tropfschutzwand und als Wand, die einen Lüftungskanal bildet, wirkt.

Ausführliche Erklärung
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nachstehend eine Motorsteuervorrichtung, bei der elektrische Leistung über eine Stromschiene in ein Leistungsgerät einströmt bzw. daraus austritt, erklärt. Zur Erleichterung des Verständnisses ist der Maßstab dieser Zeichnungen willkürlich verändert. Die in den Zeichnungen gezeigte Ausführungsweise stellt ein Beispiel für die Ausführung dar, doch besteht keine Beschränkung auf die dargestellte Ausführungsweise.
1 ist eine Schrägansicht, die den Anschlussaufbau einer Stromschiene, einer Leiterplatte und eines Leistungsgeräts bei einer Motorantriebsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Wenn in den verschiedenen Zeichnungen Aufbauelemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, bedeutet dies, dass sie die gleiche Funktion aufweisen. 2 ist eine Schrägansicht, die einen leitenden Halteblock bei der Motorantriebsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 3 ist eine Schnittansicht, die den Anschlussaufbau der Stromschiene, der Leiterplatte und des Leistungsgeräts bei der Motorantriebsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Eine Motorantriebsvorrichtung 1 umfasst ein Leistungsgerät 10, eine Leiterplatte 20 und eine Stromschiene 30. Außerdem ist bei der Motorantriebsvorrichtung 10 ein leitender Halteblock 40 als Montage/Anschlusselement, das die Stromschiene 30 hält, auf der Leiterplatte 20 ausgebildet. Die Vorrichtung, in der ein durch die Motorantriebsvorrichtung 1 angetriebener Motor ausgebildet ist, ist zum Beispiel eine Werkzeugmaschine, ein Roboter, eine Schmiedepresse, eine Spritzgussmaschine, eine Industriemaschine, eine Art von elektrischem Gerät, eine Eisenbahn, ein Kraftfahrzeug, ein Flugzeug oder dergleichen.
Das Leistungsgerät 10 ist ein Halbleiterschaltelement, das einen Teil einer Leistungswandlerschaltung zur Erzeugung einer Motorantriebsleistung in der Motorantriebsvorrichtung 1 bildet. Beispiele für die Leistungswandlerschaltung sind etwa ein Inverter und ein PWM-Gleichrichter und dergleichen. Die Leistungswandlerschaltung besteht zum Beispiel aus einer Brückenschaltung, die Leistungsgeräte und daran antiparallel angeschlossene Dioden aufweist, und nimmt die Leistungsumwandlung durch einen Ein/Ausschaltbetrieb der Leistungsgeräte vor. Beispiele für das Leistungsgerät sind Unipolartransistoren wie etwa FETs, Bipolartransistoren, IGBTs, Thyristoren, GTOs oder dergleichen, wobei die Art des Leistungsgeräts selbst keine Beschränkung für die vorliegende Ausführungsform darstellt. Es kann sich auch um andere Leistungsgeräte handeln.
Das Leistungsgerät 10 weist eine Eingangsklemme, in die Strom einströmt, und eine Ausgangsklemme, aus der Strom austritt, auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann die Klemme des Leistungsgeräts, an die die Stromschiene 30 angeschlossen wird, die Eingangsklemme oder die Ausgangsklemme sein. Nachstehend wird die Klemme des Leistungsgeräts 10, an die die Stromschiene 30 angeschlossen wird, als „Ein/Ausgangsklemme 11“ bezeichnet.
Auf der Leiterplatte 20 sind verschiedene elektrische Schaltungen wie eine Steuerschaltung zur Steuerung der Leistungsumwandlung der Leistungswandlerschaltung, die das Leistungsgerät 10 aufweist, eine Detektionsschaltung zur Detektion des Stroms oder der Spannung, der oder die für verschiedene Verarbeitungen wie die Leistungsumwandlung oder die Anomaliedetektion oder dergleichen verwendet wird, oder eine Begrenzerschaltung zum Schutz der Schaltungen vor einer Stoßspannung, die beim Ein/Ausschalten des Leistungsgeräts entsteht, oder dergleichen ausgebildet. Diese elektrischen Schaltungen werden aus verschiedenen Komponenten wie Widerständen, Kondensatoren, Drosselspulen, Dioden, FETs (Feldeffekttransistoren), Operationsverstärkern, Photokopplern, Analog/Digital-Wandlern (ADC), Digital/Analog-Wandlern (DAC) oder verschiedenen integrierten Schaltungen gebildet. Diese Komponenten sind auf der Leiterplatte 20 eingerichtet, und die einzelnen Komponenten werden je nach der Funktion der Schaltungen, die die betreffenden Komponenten aufweisen, passend durch elektrische Verdrahtungen verbunden. Von den verschiedenen elektrischen Schaltungen, die auf der Leiterplatte 20 ausgebildet sind, werden insbesondere die Detektionsschaltung, die den über die Stromschiene 30 in das Leistungsgerät 10 einströmenden oder aus dem Leistungsgerät 10 austretenden Strom detektiert oder das Potential der an das Leistungsgerät 10 angeschlossenen Stromschiene 30 detektiert, und die Begrenzerschaltung und dergleichen elektrisch an die Stromschiene 30 angeschlossen. Nachstehend wird jene elektrische Verdrahtung auf der Leiterplatte 20 unter den auf der Leiterplatte 20 ausgebildeten elektrischen Verdrahtungen, die elektrisch an die Stromschiene 30 angeschlossen wird, als „elektrische Verdrahtung 21“ bezeichnet. Die elektrische Verdrahtung 21 kann im Inneren der Leiterplatte 20 ausgebildet werden (in das Innere der Leiterplatte 20 eingebettet werden, auf einer Fläche 20A ausgebildet werden, oder auch auf einer zweiten Fläche 20B der Leiterplatte 20 ausgebildet werden. Bei dem dargestellten Beispiel ist die elektrische Verdrahtung 21 als ein Beispiel im Inneren der Leiterplatte 20 ausgebildet.
Außerdem weist die Leiterplatte 20 eine Öffnung 22 auf. Einzelheiten zu der Größe der Öffnung 22 werden später beschrieben werden.
Die Stromschiene 30 ist sowohl an das Leistungsgerät 10 als auch an die Leiterplatte 20 angeschlossen. Die Stromschiene 30 ist ein Leiter zum Leiten eines vergleichsweise großen Stroms, besteht aus einem Metall wie beispielsweise Kupfer, Messing, Aluminium oder dergleichen und wird zum Beispiel durch eine Blechbearbeitung hergestellt.
Die Stromschiene 30 weist einen plattenförmigen ersten Anschlussabschnitt 31, der an der Ein/Ausgangsklemme 11 des Leistungsgeräts 10 angebracht wird, einen zweiten Anschlussabschnitt 33, der an die Leiterplatte 20 angeschlossen wird, und einen Verbindungsabschnitt 32, der sich zwischen dem ersten Anschlussabschnitt 31 und dem zweiten Anschlussabschnitt 33 erstreckt und durch die Öffnung 22 der Leiterplatte 20 hindurch verläuft, auf. Der erste Anschlussabschnitt 31 ist an der Seite der ersten Fläche 20A der Leiterplatte 20 angeordnet und der zweite Anschlussabschnitt 33 ist an der Seite der zweiten Fläche 20B der Leiterplatte 20 angeordnet. Der erste Anschlussabschnitt 31 und der zweite Anschlussabschnitt 33 sind so angeordnet, dass sich die Leiterplatte 20 dazwischen befindet. In der zu der Richtung, in der sich der Verbindungsabschnitt 32 befindet, entgegengesetzten Verlaufsrichtung des zweiten Anschlussabschnitts 33 ist ein dritter Anschlussabschnitt 34 ausgebildet, und weiter vorne als der dritte Anschlussabschnitt 34 kann eine Stromquelle oder eine andere Leistungswandlerschaltung elektrisch angeschlossen werden.
Der Verbindungsabschnitt 32 erstreckt sich in einer Richtung, die sowohl den ersten Anschlussabschnitt 31 als auch den zweiten Anschlussabschnitt 33 kreuzt, und verläuft von der Seite der zweiten Fläche 20B der Leiterplatte 20 durch die Öffnung 22 zu der Seite der ersten Fläche 20A der Leiterplatte 20. Bei dem dargestellten Beispiel verläuft der Verbindungsabschnitt 32 entlang der Richtung der Normalen zu der zweiten Fläche 20B der Leiterplatte 20 (das heißt, in der zu der zweiten Fläche 20B der Leiterplatte 20 senkrechten Richtung) durch die Öffnung 22. Als alternatives Beispiel ist auch eine Anordnung des Verbindungsabschnitts 32 möglich, bei der er so durch die Öffnung 22 verläuft, dass die Verlaufsrichtung des Verbindungsabschnitts 32 durch die Öffnung 22 und die Richtung der Normalen zu der zweiten Fläche 20B der Leiterplatte 20 einen bestimmten Winkel bilden.
Der erste Anschlussabschnitt 31 und der Verbindungsabschnitt 32 sind über einen gebogenen Bereich verbunden ausgebildet, und der Verbindungsabschnitt 32 und der zweite Anschlussabschnitt 33 sind über einen gebogenen Bereich verbunden ausgebildet, so dass die Stromschiene 30 einen gebogenen Aufbau aufweist. Bei dem dargestellten Beispiel kreuzen einander beispielsweise der erste Anschlussabschnitt 31 und der Verbindungsabschnitt im Wesentlichen orthogonal und der Verbindungsabschnitt 32 und der zweite Anschlussabschnitt 33 im Wesentlichen orthogonal, so dass die Stromschiene 30 einen stufenförmigen Aufbau aufweist, der eine Ausführungsweise für den gebogenen Aufbau darstellt. Da die Stromschiene 30 somit einen stufenförmigen Aufbau aufweist und daher bei der Anbringung der Stromschiene 30 an der Leiterplatte 20 und an dem Leistungsgerät 10 Toleranzen aufnehmen kann, wird die Herstellung der Motorantriebsvorrichtung 1 einfach. Da die Stromschiene 30 selbst durch eine stufenförmige Biegebearbeitung eines leitenden Metallblechs gebildet wird, ist auch ihre Herstellung einfach. Durch die Elastizität (die Federeigenschaft), über die der stufenförmige Aufbau verfügt, werden die Stärke (die Bruchbeständigkeit) und die Schwingungsbeständigkeit erhöht. Bei dem dargestellten Beispiel sind auch der zweite Anschlussabschnitt 33 und der dritte Anschlussabschnitt 34 über einen gebogenen Bereich verbunden ausgebildet, doch können der zweite Anschlussabschnitt 33 und der dritte Anschlussabschnitt als alternatives Beispiel auch nicht über einen gebogenen Bereich verbunden sein.
Der erste Anschlussabschnitt 31 der Stromschiene 30 ist durch eine Schraubenbefestigung mittels einer Schraube 50 elektrisch und physikalisch mit der Ein/Ausgangsklemme 11 des Leistungsgeräts 10 verbunden. Die Schraube 50 besteht vorzugsweise aus einem leitenden Material. Da der erste Anschlussabschnitt 31 plattenförmig ist und sein plattenförmiger Bereich mit der Ein/Ausgangsklemme 11 des Leistungsgeräts 10 in Kontakt steht, ist die Abmessung der elektrischen Anschlussfläche groß und kann daher der Wärmeverlust verringert werden. Folglich kann ein großer Strom von der Stromschiene 30 zu dem Leistungsgerät 10 oder von dem Leistungsgerät 10 zu der Stromschiene 30 fließen.
Bei der Anbringung der Stromschiene 30 an dem Leistungsgerät 10 werden der erste Anschlussabschnitt 31 und der Verbindungsabschnitt 32 der Stromschiene 30 von der Seite der zweiten Fläche 20B der Leiterplatte 20 her zu der Seite der ersten Fläche 20A der Leiterplatte 20, an der die Ein/Ausgangsklemme 11 des Leistungsgeräts 10 angeordnet ist, hin eingesteckt. Dann werden der erste Anschlussabschnitt 31 und die Ein/Ausgangsklemme 11 des Leistungsgeräts 10 durch Verschrauben mittels der Schraube 50 aneinander fixiert.
Zu diesem Zweck wird in dem ersten Anschlussabschnitt 31 der Stromschiene 30 eine Schraubeneinstecköffnung 35 zum Fixieren des ersten Anschlussabschnitts 31 und der Ein/Ausgangsklemme 11 der Stromschiene 10 durch Verschrauben ausgebildet. Außerdem weist die Öffnung 22 der Leiterplatte 20 wenigstens eine solche Abmessung und Form auf, dass die Stromschiene 30 eingesteckt werden kann und außerdem ein in der oberen Fläche des Kopfs der Schraube 50 ausgebildeter Schlitz durch ein Werkzeug gedreht werden kann. Noch besser weist die Öffnung 22 der Leiterplatte 20 eine solche Abmessung und Form auf, dass die obere Fläche des Kopfs der Schraube 50 von der Seite der Leiterplatte 20, an der sich der zweite Anschlussabschnitt 33 befindet, her gesehen werden kann, wenn der Verbindungsabschnitt 32 der Stromschiene 30 in die Öffnung 22 eingesteckt und über die Schraube 50 an dem ersten Anschlussabschnitt 31 fixiert wurde. Und insbesondere weist die Öffnung 22 der Leiterplatte 20 eine Abmessung und Form auf, die größer als die Dicke des Verbindungsabschnitts 32 (die zu der zweiten Fläche 20B der Leiterplatte 20 parallele Endfläche) zusammen mit der Fläche des plattenförmigen ersten Anschlussabschnitts 31 (die zu der zweiten Fläche 20B der Leiterplatte 20 parallele Fläche). Wenn die Öffnung 22 der Leiterplatte 20 eine solche Abmessung und Form aufweist, dass der plattenförmige erste Anschlussabschnitt 31 gesehen werden kann, kann zum Beispiel ein Arbeiter die Tätigkeit des Einsteckens des Verbindungsabschnitts 32 in die Öffnung 22 und des Anbringens über die Schraube 50 an dem ersten Anschlussabschnitt 31 stressfrei vornehmen und wird auch die Wartungsarbeit nach der Herstellung leicht. Da zwar die Befestigung der Stromschiene 30 an dem Leistungsgerät 10 umso leichter wird, aber die Fläche, auf der Komponenten auf der Leiterplatte 20 eingerichtet werden können, umso kleiner wird, je größer die Größe der Öffnung 22 der Leiterplatte 20 ist, ist es günstig, die Abmessung und die Größe der Öffnung 22 der Leiterplatte 20 unter Berücksichtigung des Gleichgewichts zwischen der Leichtigkeit der Anbringung und der Fläche zur Einrichtung von Komponenten festzulegen.
Der zweite Anschlussabschnitt 33 der Stromschiene 30 wird über den leitenden Halteblock 40 elektrisch und physikalisch mit der Leiterplatte 20 verbunden. Der zweite Anschlussabschnitt 33 und der leitende Halteblock 40 werden durch eine Schraubenbefestigung mittels einer Schraube 51 aneinander fixiert. Zu diesem Zweck wird in dem zweiten Anschlussabschnitt 33 der Stromschiene 30 eine Schraubeneinstecköffnung 36 zum Fixieren des zweiten Anschlussabschnitts 32 der Stromschiene 30 und des leitenden Halteblocks 40 durch Verschrauben ausgebildet.
Der leitende Halteblock 40 ist an der Leiterplatte 20 eingerichtet und befindet sich zwischen dem zweiten Anschlussabschnitt 33 der Stromschiene 30 und der Leiterplatte 20. Da die Stromschiene, die einen stufenförmigen Aufbau aufweist, über den leitenden Halteblock 40 an die Leiterplatte 20 angeschlossen ist, ist die Schwingungsbeständigkeit hoch.
Der leitende Halteblock 40 weist einen oberen Plattenabschnitt 44, der an dem zweiten Anschlussabschnitt 33 der Stromschiene 30 angebracht wird, und ein Paar von Seitenplattenabschnitten 43, die von einem Paar von Rändern des oberen Plattenabschnitts 44 in einer den oberen Plattenabschnitt 44 kreuzenden Richtung verlaufen und voneinander beabstandet angeordnet sind, auf und stützt den an dem oberen Plattenabschnitt 44 angebrachten zweiten Anschlussabschnitt 33 der Stromschiene 30 an einer von der Leiterplatte 20 entfernten Position. Noch genauer ist in dem oberen Plattenabschnitt 41 eine Schraubeneinstecköffnung 41, um den zweiten Anschlussabschnitt 33 der Stromschiene 30 und den leitenden Halteblock 40 durch Verschrauben aneinander zu befestigen, ausgebildet. Außerdem sind an den Enden der Seitenplattenabschnitte 43 Leiterplatten-Klemmenabschnitte 42 zum elektrischen Verbinden der elektrischen Verdrahtung 21 der Leiterplatte 20 und des leitenden Halteblocks 40 durch Löten ausgebildet. Die Leiterplatten-Klemmenabschnitte 42 weisen zum Beispiel eine Klauenform mit Federeigenschaften (Elastizitä) auf, fixieren den leitenden Halteblock 40 durch Durchstecken durch Öffnungen, die in der Leiterplatte 20 ausgebildet sind, fest an der zweiten Fläche 20B der Leiterplatte 20, und verbinden die im Inneren der Leiterplatte 20 ausgebildete elektrische Verdrahtung 21 und den leitenden Halteblock 40 elektrisch. Die Form der Leiterplatten-Klemmenabschnitte 42 kann auch eine andere Form als die dargestellte Klauenform sein. Und beispielsweise kann die elektrische Verbindung der Leiterplatten-Klemmenabschnitte 42 und der elektrischen Verdrahtung 21, die im Inneren der Leiterplatte 20 ausgebildet ist, auch über einen Steg, der an der Leiterplatte 20 ausgebildet ist, erfolgen.
Auf diese Weise wird die Stromschiene 30 durch Verschrauben mittels der Schraube 50 an dem ersten Anschlussabschnitt 31 elektrisch und physikalisch an der Ein/Ausgangsklemme 11 des Leistungsgeräts 10 fixiert und durch Verschrauben mittels der Schraube 51 an dem zweiten Anschlussabschnitt 33 elektrisch und physikalisch an dem leitenden Halteblock 40 fixiert. Der leitende Halteblock 40 wird über die Leiterplatten-Klemmenabschnitte 42 elektrisch und physikalisch an der Leiterplatte 20 fixiert. Die Stromschiene 30 wird an dem ersten Anschlussabschnitt 31 elektrisch an die Ein/Ausgangsklemme 11 des Leistungsgeräts 10 angeschlossen und an dem zweiten Anschlussabschnitt 33 über den leitenden Halteblock 40 elektrisch an die elektrische Verdrahtung 21 der Leiterplatte 20 angeschlossen.
Wenn die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung für einen Anschlussaufbau zum Führen von Strom von der Stromschiene 30 in das Leistungsgerät 10 verwendet wird, kann durch derartiges Einrichten der Impedanz des leitenden Halteblocks 40, dass sie größer als die Eingangsimpedanz des Leistungsgeräts 10 ist, dafür gesorgt werden, dass ein kleinerer Strom (der durchgehende Pfeil in 1) als der Strom, der von der Stromschiene 30 in das Leistungsgerät 10 einströmt (die unterbrochenen Pfeile in 1), von der Stromschiene 30 zu der elektrischen Verdrahtung 21 der Leiterplatte 20 fließt. Daher ist es durch passendes Regulieren der Impedanz des leitenden Halteblocks 40 möglich, den in der Stromschiene 30 fließenden Strom in einen zu dem Leistungsgerät 10 fließenden großen Strom und einen zu der elektrischen Verdrahtung 21 der Leiterplatte 20 fließenden kleinen Strom zu verzweigen.
Und wenn die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung für einen Anschlussaufbau zum Führen von Strom von dem Leistungsgerät 10 in die Stromschiene 30 verwendet wird, kann durch derartiges Einrichten der Impedanz des leitenden Halteblocks 40, dass sie größer als die Impedanz der Stromschiene 30 ist, dafür gesorgt werden, dass ein kleinerer Strom (in 1 nicht dargestellt) als der Strom, der von dem Leistungsgerät 10 zu der Stromschiene 30 austritt (in 1 nicht dargestellt), über die Stromschiene 30 und den leitenden Halteblock 40 zu der elektrischen Verdrahtung 21 der Leiterplatte 20 fließt. Daher ist es durch passendes Regulieren der Impedanz des leitenden Halteblocks 40 möglich, den aus dem Leistungsgerät 10 austretenden Strom in einen großen Strom, der zu dem dritten Anschlussabschnitt 34 der Stromschiene 30 fließt, und einen kleinen Strom, der über den leitenden Halteblock 40 zu der elektrischen Verdrahtung 21 der Leiterplatte 20 fließt, zu verzweigen.
4A ist eine Schrägansicht, die einen Anschlussaufbau nach dem Stand der Technik zeigt, der eine Leiterplatte so anschließt, dass sie zwischen einer Stromschiene (entgratungsbearbeitet) und einem Leistungsgerät eingeklemmt wird. 4B ist eine Schnittansicht, die den Anschlussaufbau nach dem Stand der Technik zeigt, der die Leiterplatte so anschließt, dass sie zwischen der Stromschiene (entgratungsbearbeitet) und dem Leistungsgerät eingeklemmt wird. In 4A und 4B wurde auf eine Darstellung der elektrischen Verdrahtung, die an einer Leiterplatte 120 ausgebildet ist und elektrisch mit einer Stromschiene 130 verbunden wird, verzichtet.
Wie in 4A und 4B gezeigt ist, wird herkömmliche ein Anschlussaufbau verwendet, bei dem die Leiterplatte 120 zwischen der Stromschiene 130 und einer Ein/Ausgangsklemme 111 des Leistungsgeräts 110, deren Schraubenlöcher durch eine Entgratungsbearbeitung gebildet wurden, eingeklemmt wird und die Stromschiene 130 und das Leistungsgerät 110 sowie die Leiterplatte 120 durch Befestigen der Stromschiene 130 und der Ein/Ausgangsklemme 111 des Leistungsgeräts durch eine einzelne Schraube 150 elektrisch und mechanisch fixiert werden. Wenn das Schraubenloch auf der Stromschiene 30, durch das die Schraube 150 gesteckt wird, durch eine Entgratungsbearbeitung gebildet wird, wird zwar die Stärke der Schraubenbefestigung der Stromschiene 130 und des Leistungsgeräts 110 sichergestellt, doch ist der Wärmeverlust groß, da es dazu kommt, dass die Ein/Ausgangsklemme 111 des Leistungsgeräts 140 mit der Endfläche des Entgratungsbereichs 131 der Stromschiene 130 in Kontakt steht und dadurch die Kontaktfläche klein ist. Außerdem ist der Schwierigkeitsgrad der Vornahme einer Entgratungsbearbeitung an einem Element mit einer geringen Breite wie der Stromschiene 130 hoch, was zu einem Anstieg der Herstellungskosten der Motorantriebsvorrichtung führt.
5 ist eine Schnittansicht, die einen Anschlussaufbau nach dem Stand der Technik zeigt, der eine Leiterplatte so anschließt, dass sie zwischen einer Stromschiene (nicht entgratungsbearbeitet) und einem Leistungsgerät eingeklemmt wird. In 5 wurde auf eine Darstellung der elektrischen Verdrahtung, die an der Leiterplatte 120 ausgebildet ist und elektrisch mit der Stromschiene 130 verbunden wird, verzichtet.
Wie in 5 gezeigt ist, wird herkömmlich dann, wenn die nicht entgratungsbearbeitete Stromschiene 130 und das Leistungsgerät 110 so elektrisch und physikalisch verbunden werden, dass die Leiterplatte 120 zwischen der Stromschiene 130 und der Ein/Ausgangsklemme 111 des Leistungsgeräts 110 eingeklemmt wird, eine elektrische Verbindung der Stromschiene 130 und der Ein/Ausgangsklemme 111 über einen Steg 170 vorgenommen. Daher ist der Wärmeverlust verglichen mit einem direkten Verbinden der Stromschiene 130 und der Ein/Ausgangsklemme 111 des Leistungsgeräts 110 groß. Außerdem ist der Schwierigkeitsgrad der Vornahme einer Entgratungsbearbeitung an einem Element mit einer geringen Breite wie der Stromschiene 130 hoch, was zu einem Anstieg der Herstellungskosten der Motorantriebsvorrichtung führt.
6A ist eine Schrägansicht, die einen Anschlussaufbau nach dem Stand der Technik zeigt, bei dem sowohl das Verbinden einer Stromschiene und eines Leistungsgeräts als auch das Verbinden der Stromschiene und einer Leiterplatte durch eine Schraubenbefestigung erfolgt. 6B ist eine Schnittansicht, die den Anschlussaufbau nach dem Stand der Technik zeigt, bei dem sowohl das Verbinden der Stromschiene und des Leistungsgeräts als auch das Verbinden der Stromschiene und der Leiterplatte durch eine Schraubenbefestigung erfolgt. In 6A und 6B wurde auf eine Darstellung der elektrischen Verdrahtung, die an der Leiterplatte 120 ausgebildet ist und elektrisch mit einer Stromschiene 130 verbunden wird, verzichtet.
Wie in 6A und 6B gezeigt ist, wird zur Erhöhung der Schwingungsbeständigkeit herkömmlich ein Anschlussaufbau verwendet, bei dem die Leiterplatte 120 durch eine Schraubenbefestigung der Stromschiene 130 und der Ein/Ausgangsklemme 111 des Leistungsgeräts 110 mittels einer Schraube 150 und eine Schraubenbefestigung der Stromschiene 130 und der Leiterplatte 120 mittels einer Schraube 160 zwischen der Stromschiene 130 und der Ein/Ausgangsklemme 111 des Leistungsgeräts 110 eingeklemmt wird und die Stromschiene 130 und das Leistungsgerät 110 sowie die Leiterplatte 120 elektrisch und physikalisch fixiert werden. Da im Fall dieses Anschlussaufbaus an zwei Stellen der Stromschiene 130 ein Schraubenloch ausgebildet wird, wirkt bei der Schraubenbefestigung eine Beanspruchung auf die Stromschiene 130 und nimmt die Stärke der Stromschiene 130 ab. Außerdem wird durch die Vornahme einer Entgratungsbearbeitung und einer Schraubenlochbearbeitung an zwei Stellen eines Elements mit einer geringen Breite wie der Stromschiene 130 der Schwierigkeitsgrad der Bearbeitung noch höher, was zu einem Anstieg der Herstellungskosten der Motorantriebsvorrichtung führt.
Da im Gegensatz dazu nach der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung der erste Anschlussabschnitt 31 der Stromschiene 30 plattenförmig ist und der Kontakt mit der Ein/Ausgangsklemme 11 des Leistungsgeräts 10 durch diesen plattenförmigen Bereich erfolgt, ist die Abmessung der elektrischen Kontaktfläche groß. Folglich kann der Wärmeverlust verringert werden und ein großer Strom von der Stromschiene 30 zu dem Leistungsgerät 10 oder von dem Leistungsgerät 10 zu der Stromschiene 30 fließen. Da die Stromschiene 30 einen stufenförmigen Aufbau aufweist und daher bei der Anbringung der Stromschiene 30 an der Leiterplatte 20 und an dem Leistungsgerät 10 Toleranzen aufnehmen kann, wird die Herstellung der Motorantriebsvorrichtung 1 einfach. Da die Stromschiene 30 selbst durch eine stufenförmige Biegebearbeitung eines leitenden Metallblechs gebildet wird, ist auch ihre Herstellung einfach. Durch die Elastizität (die Federeigenschaft), über die der stufenförmige Aufbau verfügt, werden die Stärke (die Bruchbeständigkeit) und die Schwingungsbeständigkeit erhöht. Und durch passendes Regulieren der Impedanz des leitenden Halteblocks 40 kann dafür gesorgt werden, dass von dem in der Stromschiene 30 fließenden Strom ein kleiner Strom mit einer gewünschten Größe in die elektrische Verdrahtung 21 der Leiterplatte 21 fließt.
Anschließend wird unter Bezugnahme auf 7, 8A und 8B eine Abwandlung der Stromschiene 30 und des leitenden Halteblocks 40 erklärt. Um zudem die Biegefestigkeit sicherzustellen, können an der Stromschiene 30 und dem leitenden Halteblock 40 Rippen ausgebildet werden.
7 ist eine Schrägansicht, wenn an der Stromschiene und dem leitenden Halteblock bei der Motorantriebsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung Rippen ausgebildet sind, um die Biegefestigkeit sicherzustellen. 8A ist eine Schrägansicht, die den leitenden Halteblock, an dem Rippen ausgebildet sind, bei der Motorantriebsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 8B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A' in 8A, die den leitenden Halteblock, an dem Rippen ausgebildet sind, bei der Motorantriebsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Die an der Stromschiene 30 ausgebildeten Rippen 37 und 38 und die an dem leitenden Halteblock 40 ausgebildeten Rippen 45 weisen eine Erhebung und eine Vertiefung auf, die durch eine Pressbearbeitung an den plattenförmigen Metallelementen erhalten werden. Zum Beispiel weisen die Rippen 45 bei dem leitenden Halteblock 40 wie in 8A und 8B gezeigt eine Erhebung 45A und eine Vertiefung 45B auf. Die Rippen 37, 38 und 45 können an beliebigen Stellen der Stromschiene 30 und des leitenden Halteblocks 40, an denen die Biegefestigkeit sichergestellt werden soll, ausgebildet werden. Bei dem dargestellten Beispiel ist bei der Stromschiene 30 die Rippe 37 in dem Verbindungsabschnitt 32 ausgebildet und die Rippe 38 in dem dritten Anschlussabschnitt 34 ausgebildet. Bei dem leitenden Halteblock 40 sind die Rippen 45 in den Seitenplattenabschnitten 43 ausgebildet. Durch eine derartige Ausbildung von Rippen an der Stromschiene 30 und dem leitenden Halteblock 40 werden die Stärke (die Bruchbeständigkeit) und die Schwingungsbeständigkeit erhöht.
Anschließend wird unter Bezugnahme auf 9 ein weiteres Anwendungsbeispiel für die Motorsteuervorrichtung 1, die einen wie oben beschriebenen Anschlussaufbau aufweist, erklärt. Da das Paar von Seitenplattenabschnitten 43, über die der leitende Halteaufbau 40 verfügt, vergleichsweise große Abmessungen aufweist, können die auf der Leiterplatte 20 montierten Seitenplattenabschnitte 43 des leitenden Halteaufbaus 40 auch als Tropfschutzwand für andere auf der Leiterplatte 20 ausgeführte Komponenten wirken oder können sie als Wand zu Bildung eines Lüftungskanals für andere auf der Leiterplatte 20 ausgeführte Komponenten wirken.
9 ist eine Vorderansicht, die beispielhaft eine Leiterplatte zeigt, bei der der leitende Halteblock bei der Motorantriebsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung als Tropfschutzwand und als Wand, die einen Lüftungskanal bildet, wirkt. Hier wird als ein Beispiel ein Fall erklärt, bei dem die Leiterplatte 20 in der Motorantriebsvorrichtung 1 in einem senkrecht stehenden Zustand eingerichtet wird. Bei dem dargestellten Beispiel sind der leitende Halteblock 40, um die Stromschiene 30 zu stützen, Komponenten 71 bis 75 wie Chipwiderstände und dergleichen und ein Elektrolytkondensator 60 auf der zweiten Fläche 20B der Leiterplatte 20 eingerichtet. Über der Leiterplatte 20 ist ein Lüfter 80 zum Kühlen der auf der Leiterplatte 20 montierten Komponenten eingerichtet. Der leitende Halteblock 40 wird mit einer solchen Abmessung und Form ausgeführt, dass er von dem zweiten Anschlussabschnitt 33 der Stromschiene 30 seitlich gerichtet vorsteht.
Wenn die Motorantriebsvorrichtung 1 zum Beispiel als Antriebsquelle für den Antrieb eines Motors in einer Werkzeugmaschine verwendet wird, kann es vorkommen, dass ein Schneidfluid von oberhalb der Leiterplatte 20 her herabtropft. Wenn die Komponenten 71 bis 75, an denen kein Schneidfluid anhaften soll, unter dem leitenden Halteblock 40 positioniert sind, wird der leitende Halteblock 40 wie in 9 gezeigt so an der Leiterplatte 20 angebracht, dass sich die Quelle für das Abfließen des Schneidfluids und die Komponenten 71 bis 75 an entgegengesetzten Seiten der Seitenplattenabschnitte 43 des leitenden Halteblocks 40 befinden. Dadurch wird der Fluss des von oben herabtropfenden Schneidfluids durch sein Auftreffen auf die Seitenplattenabschnitte 43 des leitenden Halteblocks 40 zu einer Richtung entlang der Seitenplattenabschnitte 43 verändert und haftet das Schneidefluid nicht an den Komponenten 71 bis 75 an. Auf diese Weise können die Seitenplattenabschnitte 43 des leitenden Halteblocks 40 als Tropfschutzwand für andere auf der Leiterplatte 20 ausgeführte Komponenten wirken.
Außerdem werden wärmeerzeugende Komponenten wie der Elektrolytkondensator 60 oder dergleichen durch einen von dem Lüfter 80 erzeugten Luftstrom gekühlt. Bei dem dargestellten Beispiel erzeugt der Lüfter 80 einen von der Unterseite zu der Oberseite der Leiterplatte 20 gerichteten (wie durch die Pfeile 92 gerichteten) Luftstrom, doch wenn der leitende Halteblock 40 so auf der Leiterplatte 20 montiert wird, dass die Längsrichtung der Seitenplattenabschnitte 43 des leitenden Halteblocks 40 die durch den Pfeil 93 gezeigte Ausrichtung aufweist, trifft der von dem Lüfter 80 hochgesaugte Luftstrom auf den Elektrolytkondensator 60. Dadurch kann der Elektrolytkondensator 60 gekühlt werden. Auf diese Weise können die Seitenplattenabschnitte 43 des leitenden Halteblocks 40 als Wand, die einen Lüftungskanal zu anderen auf der Leiterplatte 20 eingerichteten Komponenten bildet, wirken.
Da die Ausrichtung der Seitenplattenabschnitte des leitenden Halteblocks 40 relativ frei ist, solange der leitende Halteblock 40 die Stromschiene 30 an dem zweiten Anschlussabschnitt 33 stützen kann, kann der Winkel, den die Verlaufsrichtung 93 der Seitenplattenabschnitte 43 des leitenden Halteblocks 40 und die Verlaufsrichtung 93 der Stromschiene bilden, je nach der Positionsbeziehung zwischen der Quelle für das Abfließen des Schneidfluids und den Komponenten, an denen kein Schneidfluid anhaften soll, oder der Positionsbeziehung zwischen dem Lüfter 80 und den Komponenten, die gekühlt werden sollen, passend festgelegt werden.
Nach der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann eine Motorantriebsvorrichtung, die einen Anschlussaufbau der Stromschiene und des Leistungsgeräts sowie der Leiterplatte mit einem geringen Wärmeverlust, einer hohen Stärke, einer hohen Schwingungsbeständigkeit und geringen Kosten aufweist, ausgeführt werden.

Claims

Motorantriebsvorrichtung (1), umfassend ein Leistungsgerät (10), wobei dieses Leistungsgerät (10) einen Teil einer Leistungswandlerschaltung zur Erzeugung einer Motorantriebsleistung bildet und eine Ein/Ausgangsklemme (11) aufweist; eine Leiterplatte (20), die eine Öffnung (22) aufweist; und eine Stromschiene (30), die sowohl an das Leistungsgerät (10) als auch an die Leiterplatte (20) angeschlossen wird, wobei die Stromschiene (30) einen plattenförmigen ersten Anschlussabschnitt (31), der an die Ein/Ausgangsklemme (11) angeschlossen wird, einen zweiten Anschlussabschnitt (33), der an die Leiterplatte (20) angeschlossen wird, und einen Verbindungsabschnitt (32), der sich zwischen dem ersten Anschlussabschnitt (31) und dem zweiten Anschlussabschnitt (33) erstreckt und durch die Öffnung (22) hindurch verläuft, aufweist.
Motorantriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsabschnitt (32) in eine Richtung verläuft, die sowohl den ersten Anschlussabschnitt (31) als auch den zweiten Anschlussabschnitt (33) kreuzt.
Motorantriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die Stromschiene (30) einen stufenförmigen Aufbau aus dem ersten Anschlussabschnitt (31), dem Verbindungsabschnitt (32) und dem zweiten Anschlussabschnitt (33) aufweist.
Motorantriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend einen leitenden Halteblock (40), der an der Leiterplatte (20) eingerichtet ist und sich zwischen dem zweiten Anschlussabschnitt (33) und der Leiterplatte (20) befindet.
Motorantriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei der leitende Halteblock (40) eine Schraubeneinstecköffnung (41), um den zweiten Anschlussabschnitt (33) der Stromschiene (30) und den leitenden Halteblock (40) durch Verschrauben aneinander zu befestigen, und Leiterplatten-Klemmenabschnitte (42), um eine elektrische Verdrahtung, die an der Leiterplatte (20) ausgebildet ist, und den leitenden Halteblock (40) elektrisch zu verbinden, aufweist.
Motorantriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei der leitende Halteblock (40) einen oberen Plattenabschnitt (44), der an dem zweiten Anschlussabschnitt (33) angebracht wird, und ein Paar von Seitenplattenabschnitten (43), die von einem Paar von Rändern des oberen Plattenabschnitts (44) in einer den oberen Plattenabschnitt (44) kreuzenden Richtung verlaufen und voneinander beabstandet angeordnet sind, aufweist, wobei das Paar von Seitenplattenabschnitten (43) an seinen Enden an der Leiterplatte (20) angebracht ist und den an dem oberen Plattenabschnitt (44) angebrachten zweiten Anschlussabschnitt (33) an einer von der Leiterplatte (20) entfernten Position stützt.
Motorantriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der leitende Halteblock (40) eine von dem zweiten Anschlussabschnitt (33) in der Seitenrichtung vorstehende Abmessung und Form aufweist und eine Tropfschutzwand für andere Komponenten der Leiterplatte (20) bildet.
Motorantriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei der leitende Halteblock (44) eine von dem zweiten Anschlussabschnitt (33) in der Seitenrichtung vorstehende Abmessung und Form aufweist und einen Kühlkanal für andere Komponenten der Leiterplatte (20) bildet.
Motorantriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei der leitende Halteblock (40) Rippen (45) aufweist, die die Biegefestigkeit des leitenden Halteblocks (40) sicherstellen.
Motorantriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Stromschiene (30) Rippen (37, 38) aufweist, die die Biegefestigkeit der Stromschiene (30) sicherstellen.