DE112010002702B4

DE112010002702B4 - Antriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE112010002702B4
Application number: DE112010002702.1T
Authority: DE
Inventors: Masashi Yamasaki; Hideki Kabune; Atsushi Furumoto
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-06-24
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2022-02-24
Anticipated expiration: 2030-06-24
Also published as: DE112010002702T5; CN102804558B; CN102804558A; JP5435285B2; US20120098365A1; US9124155B2; JP2011177000A; WO2010150528A1

Abstract

Antriebsvorrichtung, die Folgendes aufweist:einen Motor (2), welcher ein Motorgehäuse (10) hat, welches in einer zylindrischen Form gebildet ist, um einen Außenumfang zu definieren, einen Stator (20), welcher radial innerhalb des Motorgehäuses platziert ist und mit Wicklungsdrähten gewickelt ist, um eine Mehrzahl von Phasen vorzusehen, einen Rotor (30), welcher radial innerhalb des Stators platziert und relativ zu dem Stator drehbar ist, und eine Welle (35), welche zusammen mit dem Rotor drehbar ist,eine Wärmesenke (50, 250, 911), welche eine Wärmeempfangsoberfläche (59, 259, 915) hat, welche in einer ansteigenden Richtung von einer Endoberflächenwand (13) des Motorgehäuses platziert ist, gebildet in einer axialen Richtung des Motorgehäuses;ein Leistungsmodul (60, 261 bis 264, 271 bis 274, 551 bis 556), welches Schaltelemente (80 bis 86) hat, um eine Stromversorgung zu den Wicklungsdrähten umzuschalten, ein Vergussteil (61), um die Schaltelemente einzugießen und Anschlüsse (64, 65, 508, 665), welche von dem Vergussteil hervorstehen, wobei das Leistungsmodul entlang der Wärmeempfangsoberfläche der Wärmesenke angeordnet ist;einen Steuerverdrahtungsteil (40), welcher eine Steuerschaltung (90) hat, welche den Antrieb des Motors steuert und elektrisch mit dem Leistungsmodul verbunden ist,einen Leistungsverdrahtungsteil (70, 508, 670), welcher den Wicklungsdrähten einen Antriebsstrom zur Verfügung stellt und elektrisch mit dem Leistungsmodul verbunden ist, undMotorleitungen (27), welche aus dem Motorgehäuse ausgeführt sind und elektrisch mit dem Leistungsmodul und den Wicklungsdrähten verbunden sind,wobei das Motorgehäuse (10), der Steuerverdrahtungsteil (40), die Wärmesenke (50, 250, 911) und das Leistungsmodul (60, 261 bis 264, 271 bis 274, 551 bis 556) und der Leistungsverdrahtungsteil (70, 508, 670) in einer genannten Reihenfolge in der axialen Richtung des Motorgehäuses angeordnet sind, undwobei die Motorleitungen (27) mit dem Leistungsmodul (60, 261 bis 264, 271 bis 274, 551 bis 556) an einer Position verbunden sind, welche gegenüber dem Motorgehäuse relativ zu dem Vergussteil (61) des Leistungsmoduls in der axialen Richtung des Motorgehäuses ist, undwobei die Motorleitungen (27) an einer äußeren Seite des Leistungsmoduls (60, 261 bis 264, 271 bis 274, 551 bis 556) in einer radialen Richtung des Motorgehäuses gebildet sind, um sich über das Leistungsmodul in einem radial außen liegenden Bereich des Leistungsmoduls zu erstrecken.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung, welche einen Elektromotor hat und eine elektronische Steuereinheit zum Steuern des Antriebs des Elektromotors.
STAND DER TECHNIK
In den vergangenen Jahren wird ein elektrisches Lenkhilfesystem (EPS-System=Electric Power Steering System), welches Drehmoment elektrisch erzeugt, als ein Mechanismus zum Unterstützen einer Fahrzeuglenkbetätigung verwendet. Unterschiedlich von einem hydraulischen Lenkhilfesystem unterstützt das EPS-System die Fahrzeuglenkbetätigung nur, wenn eine Lenkbetätigung durch den Fahrzeugführer durchgeführt wird. Demzufolge sieht das EPS-System viele Vorteile, wie beispielsweise einen niedrigen Kraftstoffverbrauch vor.
Ein Motor, welcher in dem EPS-System vorgesehen ist, stellt ein Drehmoment zur Verfügung. Beispielsweise wird ein bürstenloser Motor, welcher durch eine Versorgung mit einem Drei-Phasen-Wechselstrom angetrieben wird, um sich drehen, in dem EPS-System verwendet. In einem Fall, in dem der bürstenlose Motor in dem EPS-System verwendet wird, muss eine Gleichstromausgabe, welche eine vorbestimmte Spannung zur Verfügung stellt (beispielsweise 12 Volt), in eine phasenverschobene Wechselstromausgabe umgewandelt werden, um den Mehrphasen- (beispielsweise Drei-Phasen)-Spulen des bürstenlosen Motors einen phasenverschobenen Strom zur Verfügung zu stellen. Demnach wird eine elektronische Steuereinheit zum Umschalten einer Stromversorgung zu Motorspulen benötigt. Die elektronische Steuereinheit weist ein Halbleitermodul auf, welches die Schaltoperation durchführt.
In einer herkömmlichen Antriebsvorrichtung ist die elektronische Steuereinheit in der Nähe eines Elektromotors (beispielsweise in den folgenden Patentdokumenten Nr. 1 bis Nr. 4 offenbart) platziert.
Beispielsweise sind in dem Patentdokument Nr. 1 ein Elektromotor, eine Wärmesenke, ein Leistungsschaltungssubstrat, Halbleiterschaltelemente und ein Steuerschaltungssubstrat in dieser Reihenfolge geschichtet bzw. gestapelt. Die Halbleiterschaltelemente sind auf dem Leistungsschaltungssubstrat in einer derartigen Art und Weise angebracht, dass eine breite Oberfläche jedes Halbleiterschaltelements parallel zu dem Leistungsschaltungssubstrat ist. Demzufolge bedeckt das Halbleiterschaltelement einen großen Bereich auf dem Leistungsschaltungssubstrat, was es schwer macht, die Größe der Antriebsvorrichtung zu verringern.
Die JP H10- 234 158 A (Patentdokument Nr. 2) löst das Problem, einen hochzuverlässigen Motor, der die Wärmeabstrahlung eines auf einer Leiterplatte montierten Heizelements und die Montagefreundlichkeit verbessern kann, bereitzustellen. Die Lösung besteht in einem Motor, dessen Gehäuse Ansteuerschaltungen für den Motor aufnimmt, mit einem Metallelement, das den Ansteuerschaltungen gegenüberliegend angebracht ist, wobei einem Schaltelement in der Ansteuerschaltung, da auf dem Metallelement befestigt ist, an einem Motorgehäuse montiert ist. Der Motor ist mit einem Lüfter ausgebildet, der am Endteil auf der gegenüberliegenden Seite der Ausgangsseite einer Motorwelle angebracht ist.
Die US 6 081 056 A betrifft einen Motor mit einem Antriebssystem mit einem Stator und einem Rotor und einer das Antriebssystem steuernden Steuerung mit zwei Leiterplatten, die beide in einem Gehäuse untergebracht sind, wobei das Gehäuse einen ersten leitenden Stift zur Einspeisung von Leistung mittels Stromfluss in das Steuersystem aufweist sowie einen zweiten leitenden Stift zum zum Ausgeben von Strom von dem Steuersystem zu jeweilige Phasen einer Spule aufweist. Die Leiterplatten werden von den ersten und zweiten leitfähigen Stiften getragen. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Motors, das die Schritte umfasst, ein erstes Gesenk und ein zweites Gesenk zu verwenden, die gegenseitig mit einer Gesenkspaltfläche dazwischen und einem dritten Gesenk verbunden sind, das in die Mitte des ersten und zweiten Gesenke eingesetzt wird, Einsetzen und Fixieren eines Motorstators, eines Metallzylinders und Einbettungselemente in einen Hohlraum, der durch das erste, zweite und dritte Gesenk gebildet wird, und Eingießen eines geschmolzenen Harzes, um ein Harzformen zu bewirken.
Zum Stand der Technik sind weiterhin folgende relevante Patentdokumente bekannt:

Patentdokument Nr. 1: JP-A-2002-120739
Patentdokument Nr. 3: JP-A-H10-322973
Patentdokument Nr. 4: JP-A-2004-159454

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist demnach eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebsvorrichtung mit einer kleinen Größe vorzusehen, welche ein eingebaute elektronische Steuereinheit hat.
Eine Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Motor, eine Wärmesenke, ein Leistungsmodul, einen Steuerverdrahtungsteil und einen Leistungsverdrahtungsteil auf. Der Motor weist ein Motorgehäuse, welches in einer zylindrischen Form gebildet ist, um einen Außenumfang zu definieren bzw. zu begrenzen, einen Stator, welcher radial innerhalb des Motorgehäuses platziert ist und Wicklungsdrähte, welche gewickelt sind, um eine Mehrzahl von Phasen vorzusehen, einen Rotor, welcher radial innerhalb des Stators platziert ist und bezüglich des Stators drehbar ist, und eine Welle auf, welche zusammen mit dem Rotor drehbar ist. Die Wärmesenke weist eine Wärmeempfangsoberfläche auf, welche in einer Erhebungsrichtung bzw. Anstiegsrichtung von einer Endoberflächenwand des Motorgehäuses platziert ist, welche in einer axialen Richtung des Motorgehäuses gebildet ist. Das Leistungsmodul weist Schaltelemente zum Umschalten einer Stromversorgung für die Wicklungsdrähte, einen eingegossenen Teil bzw. Vergussteil, zum Eingießen der Schaltelemente und Anschlüsse auf, welche von dem eingegossenen Teil hervorstehen, und ist entlang der Wärmeempfangsoberfläche der Wärmesenke angeordnet. Der Steuerverdrahtungsteil weist eine Steuerschaltung auf, welche den Antrieb des Motors steuert, und ist elektrisch mit dem Leistungsmodul verbunden. Der Leistungsverdrahtungsteil stellt den Wicklungsdrähten einen Antriebsstrom zur Verfügung und ist elektrisch mit dem Leistungsmodul verbunden. Das Leistungsmodul und die Wicklungsdrähte sind elektrisch miteinander durch Motorleitungen verbunden, welche aus dem Motorgehäuse ausgeführt sind. Das Motorgehäuse, der Steuerverdrahtungsteil, die Wärmesenke und das Leistungsmodul und der Leistungsverdrahtungsteil sind in dieser Reihenfolge in der axialen Richtung des Motorgehäuses angeordnet. Die Motorleitungen sind mit dem Leistungsmodul an einer Position verbunden, welche gegenüber dem Motorgehäuse relativ zu dem eingegossenen Teil des Leistungsmoduls in der axialen Richtung des Motorgehäuses ist.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, welches ein Lenkhilfesystem zeigt, welches eine Antriebsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet;
2 ist eine Querschnittsansicht der Antriebsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Draufsicht auf die Antriebsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung, betrachtet in einer Richtung IV in 3 unter einer Bedingung, dass eine Abdeckung entfernt ist;
5 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Antriebsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine andere perspektivische Explosionsansicht der Antriebsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ist eine Draufsicht auf eine elektronische Steuereinheit gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine Seitenansicht der elektronischen Steuereinheit, betrachtet in einer Richtung VIII in 7;
9 ist eine Seitenansicht der elektronischen Steuereinheit, betrachtet in einer Richtung IX in 7;
10 ist eine Seitenansicht der elektronischen Steuereinheit, betrachtet in einer Richtung X in 7;
11 ist eine perspektivische Ansicht der elektronischen Steuereinheit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 ist eine Draufsicht auf das Leistungsschaltungssubstrat, in welchem ein Leistungsmodul an einer Wärmesenke angeordnet ist, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13 ist eine Seitenansicht des Leistungsschaltungsubstrats, betrachtet in einer Richtung XIII in 12;
14 ist eine Seitenansicht des Leistungsschaltungssubstrats, betrachtet in einer Richtung XIV in 12;
15 ist eine perspektivische Ansicht des Leistungsschaltungssubstrats, in welchem das Leistungsmodul an der Wärmesenke angebracht ist, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
16 ist eine Draufsicht auf eine Leistungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
17 ist eine Seitenansicht der Leistungseinheit, betrachtet in einer Richtung XVII in 16;
18 ist eine perspektivische Ansicht der Leistungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
19 ist ein schematisches Diagramm, welches eine Steuerverdrahtung und eine Leistungsverdrahtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
20 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Antriebsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
21 ist eine perspektivische Ansicht eines Leistungsschaltungssubstrats, in welchem ein Leistungsmodul an einer Wärmesenke angebracht ist, gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
22 ist eine perspektivische Ansicht eines Leistungsschaltungssubstrats, in welchem ein Leistungsmodul an einer Wärmesenke angebracht ist, gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
23 ist eine Draufsicht auf eine Antriebsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
24 ist eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung, betrachtet in einer Richtung XXIV in 23;
25 ist eine perspektivische Ansicht der Antriebsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
26 ist eine Querschnittsansicht der Antriebsvorrichtung, aufgenommen von einer Linie XXVI-XXVI in 23;
27 ist eine Draufsicht auf eine Antriebsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
28 ist eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung, betrachtet in einer Richtung XXVIII in 27;
29 ist eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung, betrachtet in einer Richtung XXIX in 27;
30 ist eine perspektivische Ansicht der Antriebsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
31 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Antriebsvorrichtung, gezeigt durch ein Symbol XXXI in 30.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen einer Antriebsvorrichtung, welche eine eingebaute elektronische Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung haben, werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. In jeder der folgenden Ausführungsformen wird eine gleiche oder eine äquivalente Bezugs-Ziffer den gleichen oder äquivalenten Teilen in den Zeichnungen hinzugefügt.
(Erste Ausführungsform)
Eine Antriebsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in den 1 bis 19 gezeigt.
Die Antriebsvorrichtung 1 wird auf elektrisches Lenkhilfesystem (EPS) angewandt. Die Antriebsvorrichtung 1 ist eine Motorvorrichtung mit einer eingebauten elektronischen Steuereinheit. Die Motorvorrichtung hat einen Motor 2 und eine elektronische Steuereinheit 3. Die elektronische Steuereinheit 3 hat ein Steuerschaltungssubstrat 40 als einen Steuerverdrahtungsteil, eine Wärmesenke 50, ein Leistungsmodul 60, ein Leistungsschaltungssubstrat 70 als ein Leistungsverdrahtungsteil und dergleichen (siehe 5 und 6).
Wie in 1 gezeigt ist, wird die Antriebsvorrichtung 1 verwendet, um eine Fahrzeuglenkbetätigung durch ein Lenkrad 5 eines Fahrzeuges durch ein Antreiben bzw. Betreiben einer Lenkwelle bzw. eines Säulenschafts 6 zu unterstützen, um ein Drehmoment durch ein Zahnrad oder Getriebe 7 zu erzeugen, welches an der Lenkwelle 6 angebracht ist, welche eine Drehwelle des Lenkrades 5 ist. Besonders wenn das Lenkrad 5 durch einen Fahrzeugführer betätigt wird, unterstützt die Antriebsvorrichtung 1 die Lenkbetätigung des Fahrzeugführers an dem Lenkrad 5 durch ein Erfassen eines Lenkdrehmoments, welches in der Lenkwelle 6 erzeugt wird, und durch ein Erlangen von Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen von einem CAN (Controller Area Network), welches nicht gezeigt ist. Das Lenkdrehmoment wird durch einen Drehmomentsensor 8 erfasst. Es ist auch möglich, diesen Mechanismus nicht nur zur Unterstützung einer Lenkbetätigung sonder auch für andere Betätigungen abhängig von verschiedenen Steuerverarbeitungen zu verwenden. Die anderen Betätigungen weisen eine automatische Steuerung des Lenkrades 5 auf, wie beispielsweise das Aufrechterhalten einer Fahrspur auf einer Fernstraße, das Führen in eine Parklücke auf einem Parkplatz und dergleichen.
Der Motor 2 ist ein bürstenloser Motor, welcher das Zahnrad oder Getriebe 7 in eine nach vorne gerichtete Richtung und in eine rückwärtige Richtung dreht. Die elektronische Steuereinheit 3 steuert eine Stromversorgung zu dem Motor 2 und einen Antriebsbetrieb des Motors 2. Die elektronische Steuereinheit 3 hat eine Leistungsschaltung 100, welche Antriebsströme zur Verfügung stellt, um den Motor 2 anzutreiben und eine Steuerschaltung 90, welche den Antrieb des Motors 2 steuert, d.h. die Versorgung mit den Antriebsströmen von der Leistungsschaltung 100 zu dem Motor 2.
Die Leistungsschaltung 100 hat eine Drosselspule 76, welche zwischen einer DC-Leistungsquelle 75 und einer Leistungsversorgungsleitung vorgesehen ist, einen Kondensator 77 und zwei Sätze von (eine erste und eine zweite) Inverterschaltungen 80 und 89. Die Inverterschaltungen 80 und 89 haben denselben Aufbau bzw. dieselbe Konfiguration und demnach wird untenstehend nur die erste Inverterschaltung 80 beschrieben.
Die erste Inverterschaltung 80 hat MOSs (Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekt-Transistoren, auf die Bezug genommen wird als MOSs) 81 bis 86. Jeder der MOSs 81 bis 86 wird zwischen einem Source-Drain-Weg, abhängig von einem Gate-Potential davon angeschaltet (Leitung) oder abgeschaltet (keine Leitung). Die MOSs 81 bis 86 sind Schaltelemente.
Der MOS 81 hat eine Drain, welche mit der Leistungsversorgungsleitungsseite verbunden ist, und eine Source, welche mit einer Drain des MOS 84 verbunden ist. Der MOS 84 hat eine Source, welche mit Masse verbunden ist. Eine Verbindung zwischen dem MOS 81 und dem MOS 84 ist mit einer U-Phasenspule des Motors 2 verbunden.
Der MOS 82 hat eine Drain, welche mit der Leistungsversorgungsleitungsseite verbunden ist, und eine Source, welche mit einer Drain des MOS 85 verbunden ist. Der MOS 85 hat eine Source, welche mit der Masse verbunden ist. Eine Verbindung zwischen dem MOS 82 und dem MOS 85 ist mit einer V-Phasenspule des Motors 2 verbunden.
Der MOS 83 hat eine Drain, welche mit der Leistungsversorgungsleitungsseite verbunden ist, und eine Source, welche mit einer Drain des MOS 86 verbunden ist. Der MOS 86 hat eine Source, welche mit der Masse verbunden ist. Eine Verbindung zwischen dem MOS 83 und dem MOS 86 ist mit einer W-Phasenspule des Motors 2 verbunden.
Die Inverterschaltung 80 hat Leistungsversorgungsrelais 87 und 88. Die Leistungsversorgungsrelais 87 und 88 sind aus MOSs ähnlich zu den MOSs 81 bis 86 gebildet. Die Leistungsversorgungsrelais 87 bis 88 sind in Serie zwischen den MOSs 81 bis 83 und der Leistungsquelle 75 vorgesehen, um einen Strom, welcher zu der Zeit des Auftretens einer Anomalie fließt, zu unterbrechen. Weiterhin ist das Leistungsversorgungsrelais 87 vorgesehen, um Ströme von einem Fließen zu der Motorseite zu unterbrechen, wenn eine Unterbrechung oder ein Kurzschluss auftritt. Das Leistungsversorgungsrelais 88 ist vorgesehen, um Schaltungskomponenten bzw. Schaltungsbestandteile zu schützen durch ein Unterbrechen des Fliessens von rückwärtigen Strömen zu Schaltungsbestandteilen, wenn eine elektronische Komponente wie beispielsweise der Kondensator 77 fälschlicherweise umgekehrt verbunden ist.
Die Shunt-Widerstände 99 sind elektrisch zwischen den MOSs 84 bis 86 und der Masse verbunden. Ströme, welche in der U-Phasenspule, der V-Phasenspule und der W-Phasenspule des Motors 2 fließen, werden durch eine Erfassung von Spannungen erfasst, welche durch die Shunt-Widerstände 99 entwickelt werden oder durch Ströme, welche in den Shunt-Widerständen 99 fließen.
Die Drosselspule 76 und die Kondensatoren 77 sind elektrisch zwischen der Leistungsquelle 75 und dem Leistungsversorgungsrelais 87 verbunden. Die Drosselspule 76 und der Kondensator 77 bilden eine Filterschaltung zum Verringern von Störungen, welche von anderen Vorrichtungen, welche die Leistungsquelle 75 teilen, angelegt werden, und zum Verringern von Störungen, welche von der Antriebsvorrichtung 1 an andere Vorrichtungen angelegt werden, welche die Leistungsquelle 75 teilen.
Kondensatoren 78 sind elektrisch zwischen Leistungsquellenseiten der MOSs 81 bis 83, welche an der Leistungsversorgungsleitungsseite vorgesehen sind, und Masseseiten der MOS 84 bis 86, welche an der Masseseite vorgesehen sind, verbunden. Die Kondensatoren 78 unterstützen die elektrische Leistungsversorgung zu den MOSs 81 bis 86 und unterdrücken Störungsbestandteile wie beispielsweise Stoßspannungen durch ein Speichern von elektrischer Ladung.
Die Steuerschaltung 90 hat eine Vortreiberschaltung 92, einen kundenspezifischen IC 92, einen Positionssensor 93 als einen Dreherfassungsteil und einen Mikrocomputer 94. Der kundenspezifische IC92 hat als funktionale Blöcke eine Regulatorschaltung 95, eine Positionssensorsignalverstärkungsschaltung 96 und eine Erfassungsspannungsverstärkungsschaltung 97.
Die Regulatorschaltung 95 ist eine Stabilisierschaltung zum Stabilisieren der Leistungsversorgung. Die Regulatorschaltung 95 stabilisiert elektrische Leistung, welche jedem Teil zur Verfügung gestellt wird. Beispielsweise wird der Mikrocomputer 94 mit einer vorbestimmten Spannung (beispielsweise 5 Volt) betrieben, welche durch die Regulatorschaltung 95 stabilisiert wird.
Ein Signal von dem Positionssensor 93 wird an die Positionssensorsignalverstärkungsschaltung 96 angelegt. Der Positionssensor 93 erfasst eine Drehposition des Motors 2 und das Drehpositionssignal wird an die Positionssensorsignalverstärkungsschaltung 96 angelegt. Die Positionssensorsignalverstärkungsschaltung 96 verstärkt und gibt das Drehpositionssignal an den Mikrocomputer 94 aus.
Die Erfassungsspannungsverstärkungsschaltung 97 erfasst Spannungen, welche an die Shunt-Widerstände 99 angelegt sind, und verstärkt und gibt die Anschlussspannungen der Shunt-Widerstände 99 an die Mikrocomputer 94 aus.
Das Drehpositionssignal des Motors 2 und die Anschlussspannungen der Shunt-Widerstände 99 werden dem Mikrocomputer 94 zugeführt. Ein Lenkdrehmomentsignal wird auch dem Mikrocomputer 94 von dem Drehmomentsensor 8, welcher an der Lenkwelle 6 angebracht ist, zugeführt. Die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation wird dem Mikrocomputer 94 durch das CAN zugeführt. Der Mikrocomputer 94 steuert, basierend auf dem Lenkdrehmomentsignal und der Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation die Inverterschaltung 80 durch die Vortreiberschaltung 91 in Übereinstimmung mit dem Drehpositionssignal, so dass die Lenkbetätigung das Lenkrad 5 in Übereinstimmung mit der Fahrzeugfortbewegungsgeschwindigkeit unterstützt wird. Besonders steuert der Mikrocomputer 94 die Inverterschaltung 80 durch ein Umschalten von An-Aus-Zuständen der MOSs 81 bis 86 durch die Vortreiberschaltung 91. Da die Gates der sechs MOSs 81 bis 86 mit sechs Ausgangsanschlüssen der Vortreiberschaltung 91 verbunden sind, werden die An-/Aus-Zustände der MOS 81 bis 86 durch ein Verändern der Gate-Spannungen durch die Vortreiberschaltung 91 umgeschaltet.
Der Mikrocomputer 94 steuert die Inverterschaltung 80 in Übereinstimmung mit den Anschlussspannungen der Shunt-Widerstände 99, welche von der Erfassungsspannungsverstärkungsschaltung 97 zugeführt werden, so dass der Strom, welcher dem Motor 2 zugeführt wird, angenähert in einer sinusförmigen Kurvenform ist. Die Steuerschaltung 90 steuert auch die Inverterschaltung 89 in der ähnlichen Art und Weise, wie sie die Inverterschaltung 80 steuert.
Wie in 2 gezeigt ist, ist die elektronische Steuereinheit 3 an einem Ende in einer axialen Richtung des Motors 2 platziert. Die Antriebsvorrichtung 1 hat demnach eine gestapelte Struktur bzw. einen gestapelten Aufbau, in welchem der Motor 2 und die elektronische Steuereinheit 3 in der axialen Richtung des Motors 2 gestapelt sind.
Der Motor 2 hat ein Motorgehäuse 10, einen Stator 20, einen Rotor 30, eine Welle 35 und dergleichen.
Das Motorgehäuse 10 ist in einer zylindrischen Form gebildet und aus Eisen oder dergleichen gefertigt. Ein Endrahmen 14, welcher aus Aluminium gefertigt ist, ist fest an dem Motorgehäuse 10 an einem axialen Endteil befestigt, welcher gegenüber der elektronischen Steuereinheit 3 ist, und zwar durch Schrauben oder dergleichen. Eine Öffnung 11 ist in dem Motorgehäuse 10 an der axialen Mitte eines Endteils vorgesehen, welche an der Seite der elektronischen Steuereinheit 3 ist. Die Welle 35 tritt durch die Öffnung 11 hindurch.
Eine Harz- bzw. Kunstharzführung 16 ist an dem Endteil des Motorgehäuses 10 vorgesehen, welches an der Seite der elektronischen Steuereinheit 3 ist. Die Kunstharzführung bzw. Harzführung 16 ist in einer im Wesentlichen ringförmigen Form gebildet, welche ihren Mittelteil hat, welcher offen ist.
Der Stator 20 ist innerhalb des Motorgehäuses 10 in einer radialen Richtung platziert. Der Stator 20 hat zwanzig hervorstehende Schenkelpole 21 bzw. ausgeprägte Pole 21, welche innerhalb des Motorgehäuses 10 in der radialen Richtung platziert sind. Die Schenkelpole 21 sind einheitlich auf einem Umfang des Motorgehäuses 10 verteilt. Der Schenkelpol 21 hat einen gestapelten Eisenkern 23, welcher ein Stapel von dünnen Platten eines magnetischen Materials ist, und einen Isolator, welcher an der Außenseite des gestapelten Eisenkerns 23 in einer radialen Richtung eingepasst ist. Die Isolatoren sind in den Zeichnungen nicht gezeigt. Wicklungsdrähte 26 sind auf die Isolatoren gewickelt. Die Wicklungsdrähte 26 bilden Drei-Phasen-Wicklungsdrähte, welche eine U-Phasenspule, eine V-Phasenspule und eine W-Phasenspule haben.
Der Rotor 30 ist radial innerhalb des Stators 20 platziert, so dass er drehbar relativ zu dem Stator 20 ist. Der Rotor 30 ist aus einem magnetischen Material wie beispielsweise Eisen in einer zylindrischen Form gebildet. Der Rotor 30 hat einen Rotorkern 31 und Permanentmagnete 32, welche radial außerhalb des Rotorkerns 31 platziert sind. Die Permanentmagnete 32 sind derart angeordnet, dass N-Pole und S-Pole in einer Umfangsrichtung alternieren.
Die Welle 35 ist in einem Wellenloch 33 befestigt, welches in der axialen Mitte des Rotorkerns 31 gebildet ist. Die Welle 35 ist durch ein Lager 12, welches in dem Motorgehäuse 10 vorgesehen ist, und ein Lager 15, welches in dem Endrahmen 14 vorgesehen ist, drehbar abgestützt. Demnach ist der Welle 35 mit dem Rotor 30 relativ zu dem Stator 20 drehbar.
Die Welle 35 hat einen Magneten 36 an ihrem axialen Endteil, welcher an der Seite der elektronischen Steuereinheit 3 ist. Da die Seite der elektronischen Steuereinheit 3 der Welle durch die Öffnung 11 des Motorgehäuses 10 eingeführt ist, ist der Magnet 36, welcher an dem axialen Endteil der Welle 35 an der Seite der elektronischen Steuereinheit 3 befestigt ist, in Richtung der Seite der elektronischen Steuereinheit 3 freiliegend. Die Welle 35 tritt nicht durch das Steuerschaltungssubstrat 40 hindurch. Der Magnet 36 ist in der Nähe einer Endoberfläche 41 des Steuerschaltungssubstrats 40 platziert, welches an der Seite des Motors 2, gegenüber der Endoberfläche 41 ist.
Die Welle 35 hat ein Ausgangsende 37 an einer Endposition, welche gegenüber der elektronischen Steuereinheit 3 relativ zu dem Motorgehäuse 10 ist. Eine Getriebebox, welche nicht gezeigt ist, ist an einer Seite der Welle 35 vorgesehen, welche die gegenüberliegende Seite der elektronischen Steuereinheit 3 ist. Das Getriebe 7 (siehe 1) ist in der Getriebebox vorgesehen. Das Getriebe oder Zahnrad 7 ist mit dem Ausgangsende 37 gekoppelt und wird angetrieben, um sich durch eine Antriebskraft, welche von der Welle 35 ausgegeben wird, zu drehen.
Wie in den 5 und 6 gezeigt ist, sind die Wicklungsdrähte 26 von sechs Örtlichkeiten herausgeführt, um Motorleitungen (Leitungsdrähte) 27 zu bilden. Die Motorleitungen 27 treten durch sechs Löcher 17 hindurch, welche in der Harz- bzw. Kunstharzführung 16 gebildet sind. Demnach sind die Motorleitungen 27 durch die Harzführung 16 positioniert und sicher von dem Motorgehäuse 10 isoliert. Die Motorleitungen 27 sind nach außen in Richtung der elektronischen Steuereinheit 3 herausgebracht und mit dem Leistungsschaltungssubstrat 70 durch das Steuerschaltungssubstrat 40 und einen radial außenseitigen Teil des Leistungsmoduls 60 verbunden. Das heißt, die Motorleitungen 27 sind radial außerhalb des Leistungsmoduls 60 platziert, wenn sie in der axialen Richtung des Motors 2 betrachtet werden. Die Motorleitungen 27 erstrecken sich zu dem Leistungsschaltungssubstrat über die Leistungsmodule 60 in einem radial äußeren Bereich des Leistungsmoduls 60.
Wie in den 5 und 6 gezeigt ist, ist die elektronische Steuereinheit innerhalb eines Motorgehäusebereichs in der radialen Richtung des Motors 2 vorgesehen. Der Motorgehäusebereich wird gebildet, wenn das Motorgehäuse 10 in der axialen Richtung projiziert wird. Von der Seite des Motors 2 hat die elektronische Steuereinheit 3 das Steuerschaltungssubstrat 40, die Wärmesenke 50 und das Leistungsmodul 60 und das Leistungsschaltungssubstrat 70 in der axialen Richtung des Motors 2 in dieser Reihenfolge angeordnet.
Das Steuerschaltungssubstrat 40 ist ein Substrat von vier Schichten, gebildet aus beispielsweise Glas-Epoxysubstrat und in einer im Wesentlichen rechteckigen Plattenform gebildet, wie in 15 gezeigt ist, so dass es innerhalb des Motorgehäusebereichs ist. Die vier Ecken des Steuerschaltungssubstrats 40 sind mit vier Einkerbungen 42 zum Anbringen der Wärmesenke 50 an dem Motorgehäuse 10 gebildet. Das Steuerschaltungssubstrat 40 ist an der Wärmesenke 50 von der Seite des Motors 2 durch Schrauben 47 festgeschraubt.
Das Steuerschaltungssubstrat 40 hat eine Vielzahl von elektronischen Komponenten bzw. Bestandteilen, welche die Steuerschaltung 90 bilden und auf dem Steuerschaltungssubstrat 40 angebracht sind. Die Vortreiberschaltung 91, der kundenspezifische IC 92, der Positionssensor 93 und der Mikrocomputer 94 sind auf der Oberfläche des Steuerschaltungssubstrats 40 an der Seite des Motors 2 angebracht. Eine übereinstimmende Beziehung zwischen dem Steuerschaltungssubstrat 40 und einer Schaltungskonfiguration ist, dass Drähte, welche durch Strichpunktlinien in 19 gezeigt sind und Bestandteile, welche in einer Strichpunktlinie in 19 eingeschlossen sind, auf dem Steuerschaltungssubstrat 40 angebracht sind.
Der Positionssensor 93 ist im Allgemeinen an der Mitte des Steuerschaltungssubstrats 40 in einer gegenüberliegenden Beziehung zu dem Magneten 36 der Welle 36 vorgesehen. Mit dieser Anordnung wird die Drehung der Welle 35 durch ein Erfassen von Änderungen im Magnetfeld, welches durch den Magneten 36 bereitgestellt wird, welcher sich mit der Welle 35 dreht, erfasst. Das Steuerschaltungssubstrat 40 hat auch eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 43, welche entlang des Außenumfangs von beiden Enden von längeren Seiten gebildet sind. Die Durchgangslöcher 43 sind zur Verbindung zu Steueranschlüssen 64 des Leistungsmoduls 60. Ein Steuerverbinder bzw. Steuerstecker 45 ist an dem Steuerschaltungssubstrat 40 auf der gegenüberliegenden Seite des Motors 2 angebracht. Der Steuerstecker 45 ist an einem Ende einer kürzeren Seite des Steuerschaltungssubstrats 40 platziert. Der Steuerstecker 45 ist konfiguriert, um mit Drähten von dem radial außenseitigen Bereich des Motors 2 verbunden zu sein, und Sensorinformationen von verschiedenen Sensoren werden dem Steuerverbinder 45 zugeführt.
Die Wärmesenke 50 hat zwei Wärmeabstrahlungsblöcke 51 als säulenförmige Teile, welche gebildet sind, um voneinander distanziert oder beabstandet zu sein. Ein Verbindungsteil 52 ist zwischen den zwei Wärmeabstrahlungsblöcken 51 vorgesehen. Die zwei Wärmeabstrahlungsblöcke 51 und das Verbindungsteil 52 sind integral von einer guten thermischen Leitfähigkeit gebildet, beispielsweise aus Aluminium. Die Wärmeabstrahlungsblöcke 51 sind radial außerhalb des Motors 2 relativ zu einer Mittellinie platziert, welche eine imaginäre Verlängerungslinie einer axialen Linie der Welle 35 ist.
Wie in 14 gezeigt ist, ist die Wärmesenke 50 im Allgemeinen in einer H-Form gebildet, wenn sie in einer Richtung XIV in 12 betrachtet wird. Wie in 12 gezeigt ist, ist die Wärmesenke 50 in einer Form eines offenen Rechtecks gebildet, wenn sie in der axialen Richtung des Motors 2 betrachtet wird. Wie in 10 gezeigt ist, ist der Steuerstecker 45 in einen konkaven Teil 53 eingeführt, welcher durch radial innenseitige Oberflächen der zwei Wärmeabstrahlungsblöcke 51 und den Verbindungsteil 52 gebildet ist.
Die Wärmeabstrahlungsblöcke 51 sind jeweils in einer breiten Säulenform gebildet. Jeder Wärmeabstrahlungsblock 51 hat Verbindungsteile 54 und 55 an seinen beiden Enden. Die Verbindungsteile 54 und 55 sind mit Durchgangslöchern in der axialen Richtung des Motors 2 gebildet. Eine Schraube 56 ist in das Verbindungsteil 54 eingeführt und an dem Motorgehäuse 10 festgeschraubt. Weiterhin ist eine Schraube 57 in das Verbindungsteil 55 eingeführt und an dem Motorgehäuse 10 zusammen mit einer Abdeckung 110 festgeschraubt. Das Verbindungsteil 54 eines Wärmeabstrahlungsblocks 51 und das Verbindungsteil 54 des anderen Wärmeabstrahlungsblocks 51 sind angeordnet, um in einer Punktsymmetrie relativ zu der Mittellinie der Welle 35 zu sein. Ähnlich sind das Verbindungsteil 55 von einem Wärmeabstrahlungsblock 51 und das Verbindungsteil 55 von dem anderen Wärmeabstrahlungsblock 51 angeordnet, um in Punktsymmetrie relativ zu der Mittellinie der Welle 35 zu sein.
Eine Wärmeempfangsoberfläche 59 hat eine breite Wandoberfläche, welche an der radial außenseitigen Oberfläche des Wärmeabstrahlungsblocks 51 in der radialen Richtung des Motorgehäuses 10 gebildet ist. Die Wärmeempfangsoberfläche 59 ist in einer ansteigenden Richtung von einer Endoberfläche des Motorgehäuses 10 in der axialen Richtung gebildet angeordnet. Die Wärmeempfangsoberfläche 59 ist im Allgemeinen rechtwinklig zu einer Endoberflächenwand 13 des Motorgehäuses 10, welche in der axialen Richtung des Motorgehäuses 10 gebildet ist.
Das Leistungsmodul 60 ist an einer radial außenseitigen Oberfläche der Wärmesenke 50 in der radialen Richtung des Motors 2 vorgesehen und entlang der Wärmeempfangsoberfläche 59 angeordnet. Das heißt, das Leistungsmodul 60 ist longitudinal an einer radial außenseitigen Oberfläche der Wärmesenke 50 in der radialen Richtung des Motors 2 vorgesehen. Das Leistungsmodul 60 ist entlang jedem der zwei Wärmeabstrahlungsblöcke 51 angeordnet.
Das Leistungsmodul 60 hat die Steueranschlüsse 64 und Leistungsanschlüsse 65. Die Steueranschlüsse 64 und die Leistungsanschlüsse 65 stehen von einem Vergussteil 61 hervor.
Die Steueranschlüsse 64 sind auf einer ersten schmalen Endoberfläche 62 gebildet, welche rechtwinklig zu der breiten Wandoberfläche des Vergussteil 61 ist. Die Leistungsanschlüsse 65 sind an einer zweiten schmalen Endoberfläche 63 gebildet, welche rechtwinklig zu der breiten Oberfläche des Vergussteils 61 ist, und der ersten schmalen Endoberfläche 62 parallel gegenüberliegt. Das Leistungsmodul 60 ist longitudinal entlang der Wärmeempfangsoberfläche 59 der Wärmesenke 50 in einer derartigen Art und Weise platziert, dass die erste Endoberfläche 62, an welcher die Steueranschlüsse 64 gebildet sind, an der Seite des Steuerschaltungssubstrats 40 ist, und die zweite Endoberfläche, an welcher die Leistungsanschlüsse 65 gebildet sind, an der Seite des Leistungsschaltungssubstrats 70 ist. Das heißt, die Steueranschlüsse 64 stehen gegenüberliegend der Seite des Steuerschaltungssubstrats 40 hervor und die Leistungsanschlüsse 65 stehen gegenüberliegend der Seite des Leistungsschaltungssubstrats 70 hervor.
Die Steueranschlüsse 64 sind in die Durchgangslöcher 43 des Steuerschaltungssubstrats 40 eingeführt und elektrisch mit dem Steuerschaltungssubstrat 40 durch Löten oder dergleichen verbunden. Steuersignale werden an das Leistungsmodul 60 von dem Steuerschaltungsmodul 40 durch die Steueranschlüsse 64 ausgegeben. Die Leistungsanschlüsse 65 sind in die Durchgangslöcher 73 eingeführt, welche untenstehend beschrieben werden sollen, welche in dem Leistungsschaltungssubstrat 70 gebildet sind und elektrisch mit dem Leistungsschaltungssubstrat 70 durch Löten der dergleichen verbunden sind. Die Leistungsanschlüsse 65 tragen die Antriebsströme für die Wicklungsdrähte 26 zu dem Leistungsmodul 60. Nur kleine Ströme (beispielsweise 2 Ampere), welche zur Steuerung des Antriebs des Motors 2 benötigt werden, werden der Seite des Steuerschaltungssubstrats zur Verfügung gestellt. Andererseits werden große Ströme (beispielsweise 80 Ampere), welche zum Antreiben des Motors 2 benötigt werden, der Seite des Leistungsschaltungssubstrats 70 zur Verfügung gestellt. Demzufolge sind die Leistungsanschlüsse 65 dicker gebildet als die Steueranschlüsse 64.
Ein Steuermasseanschluss 66 ist gebildet, um eine ähnliche Dicke wie der Steueranschluss 64 zu haben. Der Masseanschluss 66 tritt durch das Vergussteil 61 hindurch und verbindet das Steuerschaltungssubstrat 40 mit der Masse des Leistungsschaltungssubstrats 70.
Das Leistungsmodul 60 hat MOSs 81 bis 86, welche zwischen An-/Aus-Zuständen umgeschalten werden, um den Wicklungsdrähten Antriebsströme zur Verfügung zu stellen. Die MOSs 81 bis 86 sind Schaltelemente. Das Leistungsmodul 60 ist in einer derartigen Art und Weise gebildet, das die Schaltelemente MOSs 81 bis 86, die Leistungsversorgungsrelais 87 und 88 und die Shunt-Widerstände 99 auf einem Verdrahtungsmuster angebracht sind, welches aus Kupfer gebildet ist und elektrisch mit Drähten und dergleichen verbunden sind, und in das Vergussteil 61 eingegossen sind. Zwei Leistungsmodule 60 bilden die Inverterschaltungen 80 und 89, welche in 1 gezeigt sind.
Ein Leistungsmodul 60 entspricht der Inverterschaltung 80 und hat die MOSs 81 bis 86, die Leistungsversorgungsrelais 87, 88 und die Shunt-Widerstände 99, welche in 1 gezeigt sind. Das heißt, die MOSs 81 bis 86, die Leistungsversorgungsrelais 87, 88 und die Shunt-Widerstände 99 sind in einen einzelnen Körper als ein Modul in Harz vergossen. Das andere Leistungsmodul 60 entspricht der Inverterschaltung 89 und hat die MOSs, die Leistungsversorgungsrelais und die Shunt-Widerstände, welche die Inverterschaltung 89 bilden. Das heißt, ein Leistungsmodul 60 entspricht einer Inverterschaltung eines Systems. Das heißt, ein Leistungsmodul 60, welches eine Inverterschaltung bildet, ist für eine Wärmeabstrahlungsblock 51 in jedem System vorgesehen.
Eine dünne Wärmeabstrahlungsfolie bzw. ein dünnes Wärmeabstrahlungsblech (sheet), welches nicht gezeigt ist, ist zwischen dem Leistungsmodul 60 und der Wärmesenke 50 vorgesehen. Das Leistungsmodul 60 ist durch Schrauben 69 an der Wärmesenke 50 zusammen mit der Wärmeabstrahlungsfolie festgeschraubt. Demnach ist das Leistungsmodul 60 an der Wärmesenke 50 über die Wärmeabstrahlungsfolie befestigt, so dass Wärme, welche durch die Stromversorgung erzeugt wird, zu der Wärmesenke 50 durch die Wärmeabstrahlungsfolie abgestrahlt wird. Obwohl nicht gezeigt, ist ein Teil des Verdrahtungsmusters teilweise als ein metallischer Wärmeabstrahlungsteil von dem Vergussteil 61 an der Oberfläche des Leistungsmoduls 60 freiliegend, das an der Seite des Wärmesenke 50 ist. Wärme wird demnach effizient abgestrahlt, da der metallische Wärmeabstrahlungsteil die Wärmesenke 50 durch die Wärmeabstrahlungsfolie kontaktiert. Die Wärmeabstrahlungsfolie leitet Wärme von dem Leistungsmodul 60 zu der Wärmesenke 50 und stellt eine Isolierung zwischen dem Leistungsmodul 60 und der Wärmesenke 50 sicher. Das heißt, die Wärmeabstrahlungsfolie fungiert als ein Wärmeabstrahlungsbauteil und ein Isolator.
Das Leistungsschaltungssubstrat 70 ist ein Substrat von vier Schichten bzw. Lagen, welches beispielsweise aus einer Glas-Epoxyplatte gefertigt ist und in einer im Allgemeinen rechteckigen Plattenform gebildet ist, so dass es innerhalb des Motorgehäusebereichs ist. Das Leistungsschaltungssubstrat 70 hat dicke Kupfermusterschichten bzw. -folien. Vier Ecken des Leistungsschaltungssubstrats 70 haben vier Einkerbungen 71 bzw. Aussparungen 71, um Räume sicherzustellen für Verbindungsteile 55 der Wärmesenke 50. Das Leistungsschaltungssubstrat 70 ist an der Wärmesenke 50 durch Schrauben 72 von einer Seite, welche gegenüberliegend dem Motor 2 ist, festgeschraubt.
Leistungsversorgungsverdrahtungen sind auf dem Leistungsschaltungssubstrat 70 gebildet, um die Antriebsströme für die Wicklungsdrähte 26 zur Verfügung zu stellen. Drähte, welche durch zwei punktiert gestrichelte Linien in 19 angezeigt sind, und Bauteile, welche in zwei punktierten gestrichelten Linien in 19 eingeschlossen sind, sind auf dem Leistungsschaltungssubstrat 70 angebracht.
Durchgangslöcher 73 sind auf dem Leistungsschaltungssubstrat 70 gebildet, so dass die Leistungsanschlüsse 65 des Leistungsmoduls 60 eingeführt sind. Durchgangslöcher 74 sind außerhalb der Durchgangslöcher 73 an dem Leistungsschaltungssubstrat 70 gebildet, so dass die Motorleitungen 27 eingeführt sind. Die Motorleitungen 27 sind in die Durchgangslöcher 74 eingeführt und elektrisch mit dem Leistungsschaltungssubstrat 70 durch Löten oder dergleichen verbunden. Die Motorleitungen 27 sind demnach elektrisch mit dem Leistungsmodul 60 durch das Leistungsschaltungssubstrat 70 verbunden. Das heißt, das Leistungsschaltungssubstrat 70 sieht einen Verbindungsteil der Motorleitungen 27 und des Leistungsmoduls 60 vor bzw. stellt diesen bereit. Die Motorleitungen 27 sind mit dem Leistungsmodul 60 an der gegenüberliegenden Seite des Motorgehäuses 10 relativ zu dem Vergussteil 61 des Leistungsmoduls 60 in der axialen Richtung des Motorgehäuses 10 verbunden. Die Motorleitungen 27 sind mit dem Leistungsmodul 60 an der gegenüberliegenden Seite des Motors 2 relativ zu dem Vergussteil 61 des Leistungsmoduls 60 in der axialen Richtung des Motors 2 verbunden.
Die Drosselspule 76, die Kondensatoren 77, 78 und ein Leistungsstecker 79 bzw. Leistungsverbinder 79 sind an einer Oberfläche des Leistungsschaltungssubstrats 70 an der Seite des Motors 2 eine Leistungseinheit 105 bildend angebracht. Die Leistungseinheit 105 und das Leistungsmodul 60 bilden die Leistungsschaltung 100.
Die Leistungseinheit 105 ist wie in den 16 bis 18 gezeigt ist angeordnet.
Die Drosselspule 76, die Kondensatoren 77 und 78 und der Leistungsstecker 79, welche die Leistungseinheit 105 bilden, sind in einem Raum, welcher sandwichartig zwischen zwei oder mehr Abstrahlungsblöcken eingeschlossen ist, angeordnet. Die Drosselspule 76, die Kondensatoren 77, 78 und der Leistungsstecker 79 sind in einem Raum zwischen dem Verbindungsteil 52 der Wärmesenke 50 und dem Leistungsschaltungssubstrat 70 in der axialen Richtung des Motors 2 angeordnet. Die Drosselspule 76, die Kondensatoren 77, 78 und der Leistungsstecker 79 sind linear in dieser Reihenfolge von dem Steuerstecker 45, welcher mit dem Steuerschaltungssubstrat 40 verbunden ist, angeordnet.
Die Drosselspule 76 ist in einer hohlzylindrischen Form geformt, um eine Länge in einer axialen Richtung haben, welche kürzer ist als eine Länge in einer radialen Richtung. Wenn in der axialen Richtung des Motors 2 betrachtet, sind die Drosselspule 76 und die Welle 35 in einer derartigen Art und Weise platziert, dass sie nicht miteinander überlappen. Weiterhin ist die Drosselspule 76 longitudinal in einer solchen Art und Weise angeordnet, dass die axiale Linie der Drosselspule 76 im Wesentlichen rechtwinklig zu der axialen Linie der Welle 35 ist.
Der Kondensator 77 ist im Wesentlichen in der Mitte unter vier Kondensatoren 78 platziert. Die vier Kondensatoren 78 sind angeordnet, um den Kondensator 77 nahe zu umgeben. Die Kondensatoren 77 und 78 sind Aluminium-Elektrolytkondensatoren. Die Kondensatoren 78 haben eine größere Kapazität als der Kondensator 77. Die Kondensatoren 77 und 78 sind nicht auf die Aluminium-Elektrolytkondensatoren beschränkt, und irgendwelche Kondensatoren mit angemessenen Kapazitäten können verwendet werden.
Der Leistungsstecker 79 ist gegenüber dem Steuerstecker 45 platziert, welcher mit dem Steuerschaltungssubstrat 40 verbunden ist. Der Leistungsstecker 79 ist konfiguriert, um mit Drähten von einer radialen Außenseite des Motors 2 verbindbar zu sein, und ist mit der Leistungsquelle 75 verbunden. Demnach wird elektrische Leistung von der Leistungsquelle 75 dem Leistungsschaltungssubstrat 70 durch den Leistungsstecker 79 zur Verfügung gestellt. Die elektrische Leistung von der Leistungsquelle 45 wird den Wicklungsdrähten 26, welche auf den Stator 20 gewickelt sind durch den Leistungsstecker 79, das Leistungsschaltungssubstrat 70, das Leistungsmodul 60 und die Motorleitungen 27 zur Verfügung gestellt.
Die elektronische Steuereinheit 3 ist innerhalb des Gehäuses 110 (siehe 5 und 6) aufgenommen. Die Abdeckung 110 ist aus einem magnetischen Material wie beispielsweise Eisen gebildet, um zu verhindern, dass ein elektrisches Feld und ein magnetisches Feld von der Seite der elektronischen Steuereinheit 3 zu einer externen Seite austritt und um zu verhindern, dass Schmutz in die Seite der elektronischen Steuereinheit 3 eintritt. Die Abdeckung 110 hat im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie das Motorgehäuse 10 und ist in einer mit Boden versehenen zylindrischen Form gebildet, welche sich zu der Seite des Motors 2 öffnet. Die Abdeckung 110 ist an dem Motorgehäuse zusammen mit der Wärmesenke 50 durch Schrauben 57 festgeschraubt. Einkerbungen bzw. Aussparungen 111 sind in der Abdeckung 110 an Positionen gebildet, welche dem Steuerstecker 45 und dem Leistungsstecker 79 entsprechen. Der Steuerstecker 45 und der Leistungsstecker 79 stehen von den Einkerbungen 111 in der radialen Richtung hervor und öffnen sich radial in verschiedene nach außen gerichtete Richtungen, beispielsweise in gegenüberliegende Richtungen. Ein hervorstehendes Teil 18 ist an der Harzführung 16 an einer Position gebildet, welche der Einkerbung 111 der Seite des Leistungssteckers 79 entspricht. Ein Stufenteil 19 ist an der Harzführung 16 gebildet, um mit der Abdeckung 110 eingepasst zu werden.
Der Betrieb der Antriebsvorrichtung 1 wird untenstehend beschrieben werden.
Der Mikrocomputer 94, welcher an dem Steuerschaltungssubstrat 40 vorgesehen ist, erzeugt ein Pulssignal durch die Vortreiberschaltung 91, welches durch eine PWM-Steuerung (PWM=Pulsweitenmodulation=Pulse Width Modulation) gebildet wird, um eine Lenkung des Fahrzeugs durch das Lenkrad 5 in Übereinstimmung mit einer Fortbewegungsgeschwindigkeit eines Fahrzeuges basierend auf Signalen zu unterstützen, welche von dem Positionssensor 93, dem Drehmomentsensor 8, dem Shunt-Widerständen 99 und dergleichen zur Verfügung gestellt werden.
Dieses Pulssignal wird zu den Inverterschaltungen 80 und 89 der zwei Leistungsversorgungssysteme, welche durch die Leistungsmodule 60 gebildet werden, durch die Steueranschlüsse 64 ausgegeben, so dass eine An-/Aus-Schalt-Betätigung der MOSs 81 bis 86 der Leistungsmodule 60 gesteuert wird. Die sinuswellenförmigen Ströme, welche zueinander phasenverschoben sind, werden den Wicklungsdrähten 26 zur Verfügung gestellt, so dass ein sich drehendes Magnetfeld erzeugt wird. Der Rotor 30 und die Welle 35 werden als ein einzelner Körper durch das sich drehende Magnetfeld gedreht. Mit der Drehung der Welle 35 wird eine Antriebskraft von dem Ausgabeende 37 an das Getriebe oder Zahnrad 7 der Lenkwelle 6 ausgegeben, so dass eine Lenkbetätigung eines Fahrzeugführers durch das Lenkrad 5 unterstützt wird.
Das heißt, die Ströme, welche in den Wicklungsdrähten 26 fließen, werden zum Antreiben des Motors 2 zur Verfügung gestellt. Die Ströme, welche in den Wicklungsdrähten fließen, sind die Antriebsströme des Motors 2.
Wärme, welche zu der Zeit des Schaltens der MOSs 81 bis 86 des Leistungsmoduls 60 erzeugt wird, wird zu der Wärmesenke 50 durch die Wärmeabstrahlungsfolie abgestrahlt. Demnach wird ein Fehler oder eine irrtümliche Betätigung, welche andernfalls durch eine Temperaturerhöhung des Leistungsmoduls 60 verursacht werden wird, unterdrückt.
Die Größe des Stators 20, des Rotors 30 und dergleichen können in Übereinstimmung mit der benötigten Ausgangsleistung gesetzt bzw. gewählt werden.
Die Antriebsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sieht die folgenden Vorteile vor:

(1) Das Leistungsmodul 60 ist in der ansteigenden Richtung von der Endoberflächenwand 13 angeordnet, welche in der axialen Richtung des Motorgehäuses 10 gebildet ist,. Das heißt, das Leistungsmodul 60 ist nicht parallel zu der Endoberflächenwand 13 angeordnet, welche in der axialen Richtung des Motorgehäuses 10 gebildet ist, sondem ist longitudinal rechtwinklig zu der Endoberflächenwand 13 angeordnet, welche in der axialen Richtung des Motorgehäuses 10 gebildet ist. Demnach kann ein Bereich innerhalb der Motorsilhouette, welcher durch ein Projizieren des Motorgehäuses 10 in der axialen Richtung gebildet wird, effektiv verwendet werden und die Größe des Motorgehäuses 10 in der radialen Richtung kann verringert werden.
(2) Da die elektronische Steuereinheit 3 in der axialen Richtung des Motors 2 platziert ist, kann die Größe der Antriebsvorrichtung 1 in der radialen Richtung verringert werden. Da der Motor 2 und die elektronische Steuereinheit 3 durch ein Trennen in der axialen Richtung platziert sind, können der Motor 2 und die elektronische Steuereinheit relativ einfach beabstandet werden. Beispielsweise ist es in einem Fall, in dem die Ausgabe des Motors 2 geändert wird, nur nötig, die Wärmemasse der Wärmesenke 50 zu verändern. Demnach können Antriebsvorrichtungen von verschiedenen Spezifikationen und Verwendung verschiedener gemeinsamer Teile hergestellt werden. Beispielsweise kann, wenn entweder einer des Motors 2 und der elektronischen Steuereinheit 3 die Arbeit versagt, nur der Motor 2 oder die elektronische Steuereinheit 3, welche versagen, mit Leichtigkeit ersetzt werden.
(3) Das Motorgehäuse 10, das das Steuerschaltungssubstrat 40, die Wärmesenke 50 und das Leistungsmodul 60 und das Leistungsschaltungssubstrat 70 sind in der axialen Richtung des Motorgehäuses 10 in dieser Reihenfolge angeordnet und die Welle 35 hat das Ausgangsende 37 an einer Endposition, welche gegenüber dem Steuerschaltungssubstrat 40 ist. Demzufolge kann die Welle konfiguriert werden, um nicht durch das Steuerschaltungssubstrat 40 hindurchzutreten. Da die Welle 35 kurz genug geformt ist, um nicht durch das Steuerschaltungssubstrat 40 hindurchzutreten, kann eine Achsenverschiebung, welche mit der Drehung des Rotors 30 verbunden ist, unterbunden werden. Weiterhin kann, da die Welle 35 konfiguriert ist, um nicht durch das Steuerschaltungssubstrat 40 hindurchzutreten, ein Bereich innerhalb des Steuerschaltungssubstrats 40 effektiv verwendet werden und die Größe der Gesamtheit der Vorrichtung kann verringert werden.
(4) Das Leistungsschaltungssubstrat 70, welches benötigt wird, um große Ströme zum Antreiben des Motors zur Verfügung zu stellen, und das Steuerschaltungssubstrat 40, welches nur auf die Motorantriebssteuerung bezogen ist, und nicht benötigt wird, um große Ströme zur Verfügung zu stellen, sind beabstandet. Die Kupferfolie bzw. Kupferschicht des Steuerschaltungssubstrats 40 kann demnach gedünnt sein bzw. werden.
(5) Das Leistungsmodul 60 und Motorleitungen 27 sind durch das Leistungsschaltungssubstrat 70 verbunden. Das heißt, der Verbindungsteil zwischen dem Leistungsmodul 60 und den Motorleitungen 27 ist das Leistungsschaltungssubstrat 70. Die Motorleitungen 27 sind mit dem Leistungsmodul 60 an einer Position gegenüber dem Motorgehäuse 10 relativ zu dem Vergussteil 61 des Leistungsmoduls 60 in der axialen Richtung des Motorgehäuses 10 verbunden. Das Motorgehäuse 10, das Steuerschaltungssubstrat 40, die Wärmesenke 50, das Leistungsmodul 60 und das Leistungsschaltungssubstrat 70 sind in der axialen Richtung des Motorgehäuses 10 in dieser Reihenfolge angeordnet. Demnach ist die Position des Verbindungsteils zwischen den Motorleitungen 27 und dem Leistungsmodul 60 nahe einem Endeabschnitt der Gesamtheit der Antriebsvorrichtung 1 in der axialen Richtung. Demnach können die Motorleitungen 27 und das Leistungsmodul 60 leicht miteinander verbunden werden. Weiterhin kann, da die Position des Verbindungsteils zwischen den Motorleitungen 27 und dem Leistungsmodul 60 in der axialen Richtung nahe dem Endabschnitt der Gesamtheit der Antriebsvorrichtung 1 ist, die Antriebsvorrichtung 1 leicht repariert werden, wenn sie ihre Arbeit versagt.
(6) Die Motorleitungen 27 sind radial außerhalb des Leistungsmoduls 60 angeordnet. Demnach können die Motorleitungen 27 über das Leistungsmodul 60 in dem radial äußeren Bereich zu dem Leistungsverdrahtungsteil erstreckt werden, ohne durch den radial innenseitigen Raum hindurchzutreten. Mit dieser Anordnung der Motorleitungen 27 können Bauteile wie beispielsweise die Drosselspule 76 und die Kondensatoren 77, 78 in dem radial innenseitigen Raum angeordnet werden. Demnach kann der Raum in der radialen Richtung der Vorrichtung effektiv verwendet werden und die Größe der Gesamtheit der Vorrichtung kann verringert werden.
(7) Die Welle 35, die Wärmesenke 50 und das Leistungsmodul 60 sind in dieser Reihenfolge in der radialen Richtung der Vorrichtung von der inneren Seite zu der äußeren Seite (beispielsweise siehe 12) angeordnet. Demnach kann der Raum in der radialen Richtung der Vorrichtung effektiv verwendet werden und die Größe der Gesamtheit der Vorrichtung kann verringert werden.
(8) Die Motorleitungen 27 und das Leistungsmodul 60 sind durch das Leistungsschaltungssubstrat 70 verbunden. Mit dieser Anordnung kann ein Verbindungsvorgang zwischen den Leistungsanschlüssen 65 und dem Leistungsschaltungssubstrat 70 und ein Verbindungsvorgang zwischen den Motorleitungen 27 und dem Leistungsschaltungssubstrat 70 in einem Verbindungsvorgang durchgeführt werden. Demnach kann der Herstellungsvorgang vereinfacht werden.
(9) Die Wärmesenke 50 hat zwei Wärmeabstrahlungsblöcke 51, welche voneinander beabstandet sind. Demnach kann die Wärme, welche durch das Leistungsmodul 60 erzeugt wird, durch den Wärmeabstrahlungsblock 51 verteilt werden.
(10) Zwei Leistungsmodule 60 bilden jeweils die Inverterschaltungen 80 und 89. Die Leistungsmodule 60 sind in Übereinstimmung mit zwei Leistungsversorgungssystemen gebildet. Die Leistungsversorgungssysteme sind in einer derartigen Art und Weise vorgesehen, dass ein Leistungsversorgungssystem einem Wärmeabstrahlungsblock 51 entspricht. Da die Wärme, welche durch jedes Leistungsmodul 60 erzeugt wird, äquivalent ist, kann die erzeugte Wärme in einer balancierten Art und Weise durch ein Bereitstellen eines Leistungsmoduls 60, welches ein Leistungsversorgungssystem bildet, zu einem Wärmeabstrahlungsblock 51 abgestrahlt werden.

(Zweite Ausführungsform)
Eine Antriebsvorrichtung 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform ist in den 20 und 21 gezeigt. Ähnlich zu der ersten Ausführungsform hat in der Antriebsvorrichtung 2 eine Wärmesenke 250 zwei Wärmeabstrahlungsblöcke 251 als säulenförmige Teile, welche gebildet sind, um voneinander entfernt oder beabstandet zu sein. Ein Verbindungsteil 252 ist zwischen den zwei Wärmeabstrahlungsblöcken 251 vorgesehen. Die zwei Wärmeabstrahlungsblöcke 251 und der Verbindungsteil 252 sind integral von guter thermischer Leitfähigkeit, wie beispielsweise Aluminium gebildet. Eine radial außenseitige Oberfläche der Wärmesenke 250 in der radialen Richtung des Motorgehäuses 10 und eine Oberfläche, welche auf der Seite des Leistungsschaltungssubstrats 70 platziert sind, sehen Wärmeempfangsoberflächen 259 vor. Jeder der Wärmeabstrahlungsblöcke 251 hat zwei Moduleinheiten 260 und 270. Eine Moduleinheit 260 ist an einer Oberfläche des Wärmeabstrahlungsblocks 251 gegenüber dem Leistungsschaltungssubstrat 70 platziert. Das heißt, die Moduleinheit 260 ist im Allgemeinen parallel zu der Endoberflächenwand 13 angeordnet, welche in der axialen Richtung des Motorgehäuses 10 gebildet ist. Die andere Moduleinheit 270 ist an einer Oberfläche des Wärmeabstrahlungsblocks 251, die Oberfläche ist radial außerhalb des Motors 2 in der radialen Richtung des Motors 2 angeordnet und ist in der ansteigenden Richtung der Endoberflächenwand 13 angeordnet, welche in der axialen Richtung des Motorgehäuses 10 gebildet ist. Das heißt, die Moduleinheit 270 ist in der longitudinalen Richtung relativ zu der Endoberflächenwand 13, welche in der axialen Richtung des Motorgehäuses 10 gebildet ist, platziert.
Die Moduleinheit 260 hat vier Halbleitermodule 261 bis 264 und ein Verdrahtungssubstrat 265. Jedes der Halbleitermodule 261 bis 264 ist mit drei Anschlüssen 266 auf einer schmalen Oberfläche, welche rechtwinklig zu einer breiten Oberfläche ist, gebildet. Die Anschlüsse 266 der Halbleitermodule 261 bis 264 sind angeordnet, um in der radial nach außen gerichteten Richtung des Motors 2 hervorzustehen. Die Anschlüsse 266 sind unter einem im Allgemeinen rechten Winkel in Richtung einer Seite des Leistungsschaltungssubstrats 70 gebogen.
Die Moduleinheit 270 hat vier Halbleitermodule 271 bis 274 und ein Verdrahtungssubstrat 275. Jedes der Halbleitermodule 271 bis 274 hat drei Anschlüsse 276 auf einer schmalen Oberfläche, welche rechtwinklig zu einer breiten Oberfläche ist. Die Anschlüsse 276 sind auf der Seite des Leistungsschaltungssubstrats 70 angeordnet.
Die Anschlüsse 266 der Halbleitermodule 261 bis 264 und die Anschlüsse der Halbleitermodule 271 bis 274 sind in Durchgangslöcher 277, welche an dem Leistungsschaltungssubstrat 70 gebildet sind, eingeführt und elektrisch mit dem Leistungsschaltungssubstrat 70 durch Löten oder dergleichen verbunden.
Die Motorleitungen 27 sind in Durchgangslöcher eingeführt, welche nicht gezeigt sind, und sind außerhalb der Durchgangslöcher 277 auf dem Leistungsschaltungssubstrat 70 gebildet und sind elektrisch mit dem Leistungsschaltungssubstrat 70 durch Löten oder dergleichen verbunden. Demnach sind die Motorleitungen 27 mit den Leistungsmoduleinheiten 260 und 270 durch das Leistungsschaltungssubstrat 70 verbunden.
Ähnlich zu der ersten Ausführungsform bildet das Leistungsschaltungssubstrat 70 ein Verbindungsteil zum Verbinden der Motorleitungen 27 und des Leistungsmoduls 60. Die Motorleitungen 27 sind mit dem Leistungsmodul 60 an der gegenüberliegenden des Motorgehäuses 10 relativ zu dem Vergussteil 61 des Leistungsmoduls 60 in der axialen Richtung des Motorgehäuses 10 verbunden. Das heißt, die Motorleitungen 27 sind mit dem Leistungsmodul 60 an der gegenüberliegenden Seite des Motors 2 relativ zu dem Vergussteil 61 des Leistungsmoduls 60 in der axialen Richtung des Motors 2 verbunden.
Die Moduleinheiten 260 und 270 sind durch Schrauben 269 an der Wärmesenke 250 festgeschraubt. Die Verdrahtungssubstrate 265 und 275, auf welchen die Halbleitermodule 261 bis 264 und 271 bis 274 angebracht sind, sind aus Aluminium gefertigt und die außenseitige Oberfläche ist aus einer Harz- bzw. Kunstharzschicht gemacht. Die Harz- bzw. Kunstharzschicht fungiert als eine Isolierschicht, um sicherzustellen, dass die Halbleitermodule 261 bis 264 und 271 bis 274 von der Wärmesenke isoliert sind.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind in der Moduleinheit 260 die Halbleitermodule 261 bis 264 an dem Verdrahtungssubstrat 265 angebracht. In der Moduleinheit 270 sind die Halbleitermodule 271 bis 274 an dem Verdrahtungssubstrat 275 angebracht. Die Moduleinheiten 260 und 270 sind an der Wärmesenke 250 verschraubt. Alternativ können die Halbleitermodule 261 bis 264 und 271 bis 274 an der Wärmesenke 250 ohne die Verdrahtungssubstrate 265 und 275 befestigt sein. In diesem Fall müssen Isolierfolien bzw. Isolierbleche zwischen den Halbleitermodulen 261 bis 264 und der Wärmesenke 250 und zwischen den Halbleitermodulen 271 bis 274 und der Wärmesenke 250 vorgesehen sein. Alternativ kann ein Halbleitermodul, in welchem Drain-Elektroden mit Harz bzw. Kunstharz für Isolierzwecke beschichtet bzw. bedeckt sind, verwendet werden, wenn die Isolierfolien nicht vorgesehen sind.
Die Anschlüsse 266 und 266 bilden Anschlussteile der Halbleitermodule 261 bis 264 und 271 bis 274 zu dem Leistungsmodul 60.
Jedes der Halbleitermodule 261 bis 264 und 271 bis 274, welche die Moduleinheiten 260 und 270 bilden, hat einen MOS. Die Moduleinheiten 260 und 270, welche in der longitudinalen Richtung an einem Wärmeabstrahlungsblock 251 angeordnet sind, entsprechen der ersten Inverterschaltung 80. Die Moduleinheiten 260 und 270, welche an dem anderen Wärmeabstrahlungsblock 251 angeordnet sind, entsprechen der zweiten Inverterschaltung 89. Demnach ist ein Leistungsmodul 60, welches ein Leistungsversorgungssystem bildet, in Bezug auf einen Wärmeabstrahlungsblock 51 angeordnet. Ähnlich zu der ersten Ausführungsform sind die Inverterschaltung 80 und die Inverterschaltung 89 ähnlich zueinander und nur die Moduleinheit 260 und 270 entsprechend der Inverterschaltung 80 werden beschrieben werden.
In der Moduleinheit 260, welche an der Oberfläche des Wärmeabstrahlungsblocks 251 gegenüber dem Leistungsschaltungssubstrat 70 platziert ist, hat das Halbleitermodul 261 das Leistungsversorgungsrelais 87, das Halbleitermodul 262 hat den MOS 81, das Halbleitermodul 263 hat den MOS 82 und das Halbleitermodul 264 hat den MOS 83. Das heißt, die Moduleinheit 260 hat MOSs 81 bis 83, welche auf der Seite der Leistungsversorgungsleitung angeordnet sind, und ein Leistungsversorgungsrelais 87. Die Moduleinheit 260 hat MOSs 81 bis 83, welche an der Seite der Leistungsversorgungsleitung angeordnet sind und die stromaufwärtsseitige (hochpotentialseitige) Schaltung bilden.
In der Moduleinheit 270, welche longitudinal an der Oberfläche des Wärmeabstrahlungsblocks 251 an einer radial äußeren Position platziert ist, hat das Halbleitermodul 271 das Leistungsversorgungsrelais 88, das Halbleitermodul 272 hat den MOS 84, das Halbleitermodul 273 hat den MOS 85 und das Halbleitermodul 274 hat den MOS 86. Das heißt, die Moduleinheit 270 hat MOSs 84 bis 86, welche auf der Seite der Masseleitung angeordnet sind und ein Leistungsversorgungsrelais 88. Die Moduleinheit 270 hat MOSs 84 bis 86, welche an der Seite der Masseleitung angeordnet sind und die stromabwärtsseitige (niedrigpotentialseitige) Schaltung bilden.
Das Halbleitermodul 262, welches den MOS 81 mit der U-Phasenspule verbunden hat und das Halbleitermodul 272, welches den MOS 84 mit der U-Phasenspule verbunden hat, sind gebildet, um eine Umfangsseitenleitung des Wärmeabstrahlungsblocks 251 sandwichartig einzuschließen. Die Umfangsseitenleitung des Wärmeabstrahlungsblocks 251 ist radial außenseitig gegenüber der Seite des Leistungsschaltungssubstrats 70 platziert. Ähnlich sind das Halbleitermodul 263, welches den MOS 82 mit der V-Phasenspule verbunden hat und das Halbleitermodul 273, welches den MOS 85 mit der V-Phasenspule verbunden hat, gebildet, um die Umfangsseitenleitung des Wärmeabstrahlungsblocks 251 sandwichartig einzuschließen. Die Umfangsseitenleitung des Wärmeabstrahlungsblocks 251 ist radial außenseitig gegenüber der Seite des Leistungsschaltungssubstrats 70 platziert. Ähnlich sind das Halbleitermodul 264, welches den MOS 83 mit der W-Phasenspule verbunden hat und das Halbleitermodul 274, welches den MOS 86 mit der W-Phasenspule verbunden hat, gebildet, um die Umfangsseitenleitung des Wärmeabstrahlungsblocks 251 sandwichartig einzuschließen. Die Umfangsseitenleitung des Wärmeabstrahlungsblocks 251 ist radial außenseitig gegenüber der Seite des Leistungsschaltungssubstrats 70 platziert. Weiterhin sind das Halbleitermodul 261, welches das Leistungsversorgungsrelais 87 hat und das Halbleitermodul 271, welches das Leistungsversorgungsrelais 88 hat gebildet, um die Umfangsseitenleitung des Wärmeabstrahlungsblocks 251 sandwichartig einzuschließen. Die Umfangsseitenleitung des Wärmeabstrahlungsblocks 251 ist radial außenseitig gegenüber der Seite des Leistungsschaltungssubstrats 70 platziert. Durch diese Anordnung kann ein Verdrahtungsverlust verringert werden.
Die Halbleitermodule 261 bis 264 und 271 bis 274 haben keine Anschlüsse, welche direkt eine Verbindung zu dem Steuerschaltungssubstrat 40 herstellen. Demzufolge sind das Steuerschaltungssubstrat 40 und das Leistungsschaltungssubstrat 70 elektrisch durch Substratverbindungsanschlüsse 278 verbunden. Das Steuerschaltungssubstrat 40 und die Halbleitermodule 261 bis 264 und 271 bis 274 sind elektrisch durch Substratverbindungsanschlüsse 278 und das Leistungsschaltungssubstrat 70 verbunden. Steuersignale, welche von dem Steuerschaltungssubstrat 40 ausgegeben werden, werden den Halbleitermodulen 261 bis 264 und 271 bis 274 über die Substratverbindungsanschlüsse 278 und das Leistungsschaltungssubstrat 70 zugeführt, um ein An-/Aus der MOSs in den Halbleitermodulen 261 bis 264 und 271 bis 274 zu steuern. Demnach wird der Antrieb des Motors 2 in der ähnlichen Art und Weise wie in der ersten Ausführungsform gesteuert.
Die Antriebsvorrichtung 2 gemäß der zweiten Ausführungsform sieht Vorteile ähnlich zu den oben beschriebenen Vorteilen (1) bis (10) vor.
(Dritte Ausführungsform)
Eine dritte Ausführungsform ist von der zweiten Ausführungsform darin unterschiedlich, dass der Motor 2 durch nur ein Inverterschaltungssystem angetrieben wird. Die Wärmesenke 250 und Moduleinheiten 260 und 270 gemäß der dritten Ausführungsform sind in 22 gezeigt.
Die Moduleinheit 260, welche die stromaufwärtsseitige Schaltung ist, ist longitudinal radial außerhalb eines Wärmeabstrahlungsblocks 251 vorgesehen. Die Moduleinheit 270, welche die stromabwärtsseitige Schaltung ist, ist longitudinal radial außerhalb des anderen Wärmeabstrahlungsblocks 251 vorgesehen. Moduleinheiten sind nicht an den Oberflächen gegenüber dem Leistungsschaltungssubstrat 70 vorgesehen. Demnach sehen, unterschiedlich zu der zweiten Ausführungsform, die radial äußeren Oberflächen der Wärmesenken 250 die Wärmeempfangsoberflächen 259 vor.
Die Antriebsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform sieht Vorteile ähnlich zu den oben beschriebenen Vorteilen (1) bis (9) vor.
Weiterhin kann, da die Halbleitermodule 261 bis 264 und die Halbleitermodule 271 bis 274 jeweils für jeden der zwei Wärmeabstrahlungsblöcke 251 vorgesehen sind, Wärme, welche durch die Halbleitermodule erzeugt wird, effektiv abgestrahlt werden.
Das Steuerschaltungssubstrat 40 ist aus einem Glas-Epoxy-Substrat als ein Beispiel gebildet und das Leistungsschaltungssubstrat 70 ist aus einem Glas-Epoxy-Substrat gebildet, welches eine dicke Kupferschicht bzw. Kupferfolie als ein Beispiel hat. Das Steuerschaltungssubstrat 40 und das Leistungsschaltungssubstrat 70 jedoch können aus irgendeinem anderen Typ von Substrat gebildet sein.
(Vierte Ausführungsform)
Eine Antriebsvorrichtung 400 gemäß einer vierten Ausführungsform ist in den 23 bis 26 gezeigt. In der Antriebsvorrichtung ist der Leistungsverdrahtungsteil durch Sammelschienen vorgesehen.
Wie in 23 gezeigt ist, hat die Antriebsvorrichtung 400 sechs Halbleitermodule 551, 552, 553, 554, 555 und 556. Um die Halbleitermodule 551 bis 556 voneinander zu unterscheiden, wird auf die Halbleitermodule 551 bis 556 Bezug genommen als Ul-Halbleitermodul 551, V1-Halbleitermodul 552, Wl-Halbleitermodul 553, U2-Halbleitermodul 554, V2-Halbleitermodul 555 und W2-Halbleitermodul 556 unter Verwendung der Symbole, welche in 23 gezeigt sind.
Drei Halbleitermodule, nämlich das Ul-Halbleitermodul 551 bis das Wl-Halbleitermodul 553 sind mit den anderen drei Halbleitermodulen, dem U2-Halbleitermodul 552 bis dem W2-Halbleitermodul 556 durch die Sammelschiene 507 verbunden, um die Moduleinheit zu bilden. Die Sammelschiene 507 sieht ein Verbindungsteil und die Leistungsversorgungsleitung vor.
Die Halbleitermodule 551 bis 556 sind an einer Wärmesenke 911 befestigt, welche in einer Richtung von der Endoberflächenwand 13 des Motorgehäuses 10 zu einer Erstreckungsrichtung der axialen Linie der Welle 35 gebildet ist.
Wie in 23 gezeigt ist, ist die Wärmesenke 911 in einer Hohlzylinderform gebildet, wenn sie in einer Querschnittsrichtung rechtwinklig zu einer axialen Richtung der Wärmesenke 911 betrachtet wird. Der Raum in der Wärmesenke 911 ist als ein polygonaler Säulenraum gebildet. Die Wärmesenke 911 hat eine Seitenwand 912 an dem Umfang der Axiallinie der Welle 35. In diesem Fall bildet die äußere Oberfläche der Wärmesenke 911 einen Teil des Rahmens der Antriebsvorrichtung 400 (siehe 24 und 25). Weiterhin hat die Seitenwand 912 der Wärmesenke 911 sechs innenseitige Wandoberflächen 915 an einer Umfangsrichtung , die sich radial innerhalb der Wärmesenke 911 gegenüberliegen.
Jedes der Halbleitermodule 551 bis 556 ist an jeder der inneren Wandoberflächen 915 angeordnet, welche sich radial innerhalb der Wärmesenke 911 gegenüberliegen. Die Halbleitermodule 551 bis 556 sind in einer derartigen Art und Weise angeordnet, dass Wärmeabstrahlungsoberflächen in Kontakt mit den innenseitigen Wandoberflächen 915 sind. Die innenseitigen Wandoberflächen 915 sind aus ebenen Oberflächen gebildet, demzufolge sind die Wärmeabstrahlungsoberflächen der Halbleitermodule aus ebenen Oberflächen gebildet.
Da die Halbleitermodule 551 bis 556 an den innenseitigen Wandoberflächen 915 der Wärmesenke 911 angeordnet sind, ist eine Normalenlinie bzw. senkrechte Linie einer Halbleiterchipoberfläche rechtwinklig zu der Axiallinie der Welle 35.
Das Steuerschaltungssubstrat 40 ist näher zu dem Motorgehäuse 10 angeordnet als die Halbleitermodule 551 bis 556. Mit dieser Anordnung werden in den Halbleitermodulen 551 bis 556 Steueranschlüsse 509 und zwei Kondensatoranschlüsse 510 an Endabschnitten der Seite des Motorgehäuses 10 (siehe 26) gebildet. Weiterhin sind in den Halbleitermodulen 551 bis 556 Wicklungsdrahtanschlüsse 508 an Endabschnitten an der gegenüberliegenden Seite des Motorgehäuses 10 gebildet. Demnach gehen die Motorleitungen 27 von den Wicklungsdrähten 26 durch den inneren Raum der Seitenwand 912 der Wärmesenke 911 und treten an dem Endabschnitt der Wärmesenke 911 aus. Die Wicklungsdrahtanschlüsse 508 der Halbleitermodule 551 bis 556 sind direkt mit den Motorleitungen 27 verbunden. Demnach sind die Motorleitungen 27 und die Halbleitermodule 551 bis 556 elektrisch verbunden. Die Verbindungspunkte zwischen den Drahtanschlüssen 508 und den Motorleitungen 27 sind an Positionen gebildet, welche die gegenüberliegende Seite des Motorgehäuses 10 relativ zu Vergussteilen der Halbleitermodule 551 bis 556 in der axialen Richtung des Motorgehäuses 10 sind.
Wie in 23 gezeigt ist, sind sechs Kondensatoren 701, 702, 703, 704, 705 und 706 an einer gegenüberliegenden Seite der Wärmesenke 911 relativ zu den Halbleitermodulen 551 bis 556 gebildet.
Jeder der Kondensatoren 701 bis 706 ist nahe zu jedem der Halbleitermodule 551 bis 556 gebildet. Die Kondensatoren 701 bis 706 haben eine Zylinderform. Die Kondensatoren 701 bis 706 sind in einer derartigen Art und Weise angeordnet, dass eine axiale Linie jedes der Kondensatoren parallel zu der axialen Linie der Welle 35 ist. Weiterhin sind, da die Kondensatoranschlüsse 510 der Halbleitermodule 551 bis 556 radial nach innen gebogen sind, Anschlüsse der Kondensatoren 701 bis 706 direkt mit den gebogenen Kondensatoranschlüssen 510 verbunden.
Die Drosselspule 76 ist derart angeordnet, dass die Welle 35 in die Drosselspule 76 durchtretend bzw. eintretend ist. Die Drosselspule 76 ist durch ein Wickeln von Spulen auf einem ringförmigen Eisenkern gebildet.
Die Halbleitermodule sind longitudinal zu der Endoberflächenwand 13 angeordnet, welche in der axialen Richtung des Motorgehäuses 10 gebildet ist. Das heißt, jedes der Halbleitermodul 551 bis 556 ist in der ansteigenden Richtung von der Endoberflächenwand 13 gebildet. Das Motorgehäuse 10, das Steuerschaltungssubstrat 40, die Wärmesenke 911, die Halbleitermodule 551 bis 556 und die Wicklungsdrahtanschlüsse 508 sind in dieser Reihenfolge in der axialen Richtung des Motorgehäuses 10 angeordnet. Die Motorleitungen 27 sind mit den Halbleitermodulen 551 bis 556 an Positionen verbunden, welche die gegenüberliegende Seite des Motorgehäuses 10 relativ zu Vergussteilen der Halbleitermodule 551 bis 556 in der axialen Richtung des Motorgehäuses 10 sind. Demnach sieht die Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform Vorteile ähnlich zu den oben beschriebenen Vorteilen (1), (2), (4), (5) und (6) vor.
Weiterhin sind die Wicklungsdrahtanschlüsse 508 an den Halbleitermodulen 551 bis 556 gebildet, um direkt mit den Motorleitungen 27 eine Verbindung einzugehen. Demnach kann das Leistungsschaltungssubstrat beseitigt werden und die Halbleitermodule 551 bis 556 können mit den Motorleitungen 27 durch eine einfachere Struktur bzw. einen einfachen Aufbau verbunden werden. Die Anzahl von Schaltungsbestandteilen bzw. Schaltungskomponenten kann auch verringert werden. Da die Motorleitungen 27 direkt mit den Wicklungsdrahtanschlüssen 508 verbunden sind, kann eine Impedanz der Verdrahtung verringert werden. Da die Motorleitungen 27 radial außerhalb der Leistungsmodule 60 angeordnet sind, sind die Motorleitungen 27 und das Leistungsmodul 60 an einer Position verbunden, welche ein Endabschnitt der Gesamtheit der Antriebsvorrichtung 1 in der axialen Richtung ist und ein Bereich ist, welcher in der radialen Richtung außerhalb der Antriebsvorrichtung 1 platziert ist. Demnach kann die Arbeitseffizienz erhöht werden.
Weiterhin sind die Welle 35, die Halbleitermodule 551 bis 556, die Motorleitungen 27 und die Wärmesenke 911 in dieser Reihenfolge in der radialen Richtung der Vorrichtung von der inneren Seite zu der äußeren Seite angeordnet. Mit dieser Anordnung kann der Innenraum der Vorrichtung effektiv verwendet werden und die Größe der Gesamtheit der Vorrichtung kann verringert werden.
Die Halbleitermodule 551 bis 556 fungieren als das Leistungsmodul. Die Wicklungsdrahtanschlüsse 508, welche die Halbleitermodule 551 bis 556 und die Motorleitungen 27 verbinden, fungieren als der Leistungsverdrahtungsteil. Die Wicklungsdrahtanschlüsse 508, die Steueranschlüsse 509 und die Kondensatoranschlüsse 510 fungieren als das Anschlussteil. Die innere Wandoberfläche 915 fungiert als die Wärmeempfangsoberfläche.
(Fünfte Ausführungsform)
Eine Antriebsvorrichtung 600 gemäß einer fünften Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass die Motorleitungen 27 mit dem Leistungsmodul 60 direkt ohne das Leistungsschaltungssubstrat 70 verbunden sind, wie in den 27 bis 31 gezeigt ist.
Ein Leitungsschaltungssubstrat 670 ist in der Größe kleiner geformt als das Leistungsschaltungssubstrat 70 in der ersten Ausführungsform. Die Motorleitungen 27 sind radial außerhalb des Leistungsschaltungssubstrats 670 gebildet.
Wie in 31 gezeigt ist, sind in den Leistungsanschlüssen 65 Anschlüsse 665 zum Verbinden mit den Wicklungsdrähten nach außen in der radialen Richtung des Motors 2 an einer Position gebogen, welche auf der Seite des Motors 2 relativ zu dem Leistungsschaltungssubstrat 670 in der axialen Richtung des Motors 2 ist. Dann werden die Anschlüsse 665 zu der gegenüberliegenden Seite des Motorgehäuses 10 entlang der Motorleitungen 27 an einer weiter äußeren Position als das Leistungsschaltungssubstrat 670 in der axialen Richtung des Motors 2 gebogen. Die Motorleitungen 27 und die Anschlüsse 665 zum Verbinden mit den Wicklungsdrähten werden direkt durch Schweißen und dergleichen verbunden.
Demnach sieht die Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform Vorteile ähnlich den oben beschriebenen Vorteilen (1) bis (7) und (9) vor.
Da die Motorleitungen 27 und die Anschlüsse 665 zum Verbinden mit den Wicklungsdrähten direkt verbunden sind, kann eine Impedanz der Verdrahtung verringert werden. Da die Motorleitungen 27 an einer in der axialen Richtung des Motors 2 weiter äußeren Position als das Leistungsmodul 60 gebildet sind, sind die Motorleitungen 27 und das Leistungsmodul 60 an einer Position verbunden, welche ein Endabschnitt der Gesamtheit der Antriebsvorrichtung 1 in der axialen Richtung ist und ein Bereich ist, welcher in der radialen Richtung außerhalb der Antriebsvorrichtung 1 ist. Demnach kann die Arbeitseffizienz erhöht werden.
(Andere Ausführungsformen)
Gemäß den vorangehenden Ausführungsformen ist die Wärmeempfangsoberfläche der Wärmesenke im Allgemeinen rechtwinklig zu der Endoberflächenwand angeordnet, welche in der axialen Richtung des Motorgehäuses gebildet ist. Das Leistungsmodul ist entlang der Wärmeempfangsoberfläche angeordnet. Demnach ist das Leistungsmodul im Allgemeinen rechtwinklig zu der Endoberflächenwand, welche in der axialen Richtung des Motorgehäuses gebildet ist. Alternativ kann das Leistungsmodul schräg bzw. abgestuft zu der Endoberfläche des Motorgehäuses angeordnet sein. Besonders kann das Leistungsmodul longitudinal an der Endoberfläche des Motorgehäuses in einer derartigen Art und Weise angeordnet sein, dass ein Winkel Θ₁ zwischen der Endoberfläche des Motorgehäuses in der axialen Richtung und dem Leistungsmodul größer ist als Null Grad und gleich oder geringer als 90 Grad. In einem Fall, in dem das Leistungsmodul parallel zu der Endoberfläche des Motorgehäuses in der axialen Richtung angeordnet ist, ist der Winkel Θ₁, welcher zwischen der Endoberfläche des Motorgehäuses in der axialen Richtung und der breiteren Oberfläche des Leistungsmodules ist, definiert als Null Grad. In einem Fall, in dem das Leistungsmodul rechtwinklig zu der Endoberfläche des Motorgehäuses in der axialen Richtung angeordnet ist, ist der Winkel Θ₁, welcher zwischen der Endoberfläche des Gehäuses in der axialen Richtung und dem Leistungsmodul ist als 90 Grad definiert. Das heißt, dass ein Winkel Θ₂ zwischen der Endoberfläche des Motorgehäuses in der axialen Richtung und der Wärmeempfangsoberfläche der Wärmesenke größer als Null Grad und gleich zu oder geringer als 90 Grad ist und das Leistungsmodul entlang der Wärmeempfangsoberfläche so angeordnet ist, dass das Leistungsmodul in der sich erhebenden Richtung von der Endoberflächenwand angeordnet ist, welche in der axialen Richtung des Motorgehäuses gebildet ist. In diesem Fall ist das Leistungsmodul longitudinal zu der Endoberflächenwand, welche in der axialen Richtung des Motorgehäuses gebildet ist, angeordnet. Durch die oben beschriebene Anordnung kann die Größe in der radialen Richtung der Vorrichtung verringert werden, verglichen mit einem Fall, in welchem das Leistungsmodul parallel zu der Endoberflächenwand angeordnet ist, welche in der axialen Richtung des Motorgehäuses gebildet ist.
Gemäß der ersten Ausführungsform bis der dritten Ausführungsform und der fünften Ausführungsform sind Wärmeabstrahlungsblöcke der Wärmesenke integral durch das Verbindungsteil verbunden. Die Wärmeabstrahlungsblöcke können als separate Blöcke bzw. getrennte Blöcke, nicht durch das Verbindungsteil verbunden, gebildet sein.
Die Wärmeabstrahlungsblöcke sind vorzugsweise in Übereinstimmung mit der Anzahl der Systeme der Inverterschaltungen vorgesehen. Alternativ kann die Anzahl der Wärmeabstrahlungsblöcke unterschiedlich von der Anzahl der Systeme der Inverterschaltungen sein. Beispielsweise kann, wie in der dritten Ausführungsform beschrieben ist, das Leistungsmodul, welches ein System der Inverterschaltung bildet, auf zwei getrennten Wärmeabstrahlungsblöcken gebildet sein. Beispielsweise kann, wie in der vierten Ausführungsform beschrieben ist, das Leistungsmodul, welches zwei Systeme der Inverterschaltung bildet, auf einem Wärmeabstrahlungsblock gebildet sein.
Gemäß den vorangehenden Ausführungsformen sind zwei Systeme der Inverterschaltung oder ein System der Inverterschaltung als Beispiele beschrieben. Die Inverterschaltung kann in drei Systemen oder mehr gebildet sein.
Gemäß den vorangehenden Ausführungsformen ist die elektronische Steuereinheit an einer Position gegenüber einer Getriebebox bzw. Zahnradbox des Motors platziert. In der anderen Ausführungsform kann alternativ die elektronische Steuereinheit zwischen dem Motor und der Getriebebox platziert sind. In diesem Fall erstreckt sich die Welle von dem Motor zu der Getriebebox in einer Art und Weise, um durch die Wärmesenken, welche gebildet sind, um einander gegenüberzuliegen, das Steuerschaltungssubstrat und das Leistungsschaltungssubstrat hindurchtreten.
Gemäß den vorangehenden Ausführungsformen werden MOSs als Schaltelemente verwendet. Alternativ können Schaltelemente irgendwelche elektronischen Komponenten, welche einen Schaltbetrieb durchführen verwenden, nicht beschränkt auf die MOSs.
Gemäß den vorangehenden Ausführungsformen ist die Antriebsvorrichtung als eine Vorrichtung beschrieben, welche auf die EPS angewandt wird. Alternativ kann die Antriebsvorrichtung mit der ähnlichen Struktur bzw. dem ähnlichen Aufbau gemäß der vorliegenden Offenbarung in anderen Industrien verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorangehenden Ausführungsformen beschränkt und Abwandlungen können unterschiedlich implementiert werden.

Claims

Antriebsvorrichtung, die Folgendes aufweist: einen Motor (2), welcher ein Motorgehäuse (10) hat, welches in einer zylindrischen Form gebildet ist, um einen Außenumfang zu definieren, einen Stator (20), welcher radial innerhalb des Motorgehäuses platziert ist und mit Wicklungsdrähten gewickelt ist, um eine Mehrzahl von Phasen vorzusehen, einen Rotor (30), welcher radial innerhalb des Stators platziert und relativ zu dem Stator drehbar ist, und eine Welle (35), welche zusammen mit dem Rotor drehbar ist, eine Wärmesenke (50, 250, 911), welche eine Wärmeempfangsoberfläche (59, 259, 915) hat, welche in einer ansteigenden Richtung von einer Endoberflächenwand (13) des Motorgehäuses platziert ist, gebildet in einer axialen Richtung des Motorgehäuses; ein Leistungsmodul (60, 261 bis 264, 271 bis 274, 551 bis 556), welches Schaltelemente (80 bis 86) hat, um eine Stromversorgung zu den Wicklungsdrähten umzuschalten, ein Vergussteil (61), um die Schaltelemente einzugießen und Anschlüsse (64, 65, 508, 665), welche von dem Vergussteil hervorstehen, wobei das Leistungsmodul entlang der Wärmeempfangsoberfläche der Wärmesenke angeordnet ist; einen Steuerverdrahtungsteil (40), welcher eine Steuerschaltung (90) hat, welche den Antrieb des Motors steuert und elektrisch mit dem Leistungsmodul verbunden ist, einen Leistungsverdrahtungsteil (70, 508, 670), welcher den Wicklungsdrähten einen Antriebsstrom zur Verfügung stellt und elektrisch mit dem Leistungsmodul verbunden ist, und Motorleitungen (27), welche aus dem Motorgehäuse ausgeführt sind und elektrisch mit dem Leistungsmodul und den Wicklungsdrähten verbunden sind, wobei das Motorgehäuse (10), der Steuerverdrahtungsteil (40), die Wärmesenke (50, 250, 911) und das Leistungsmodul (60, 261 bis 264, 271 bis 274, 551 bis 556) und der Leistungsverdrahtungsteil (70, 508, 670) in einer genannten Reihenfolge in der axialen Richtung des Motorgehäuses angeordnet sind, und wobei die Motorleitungen (27) mit dem Leistungsmodul (60, 261 bis 264, 271 bis 274, 551 bis 556) an einer Position verbunden sind, welche gegenüber dem Motorgehäuse relativ zu dem Vergussteil (61) des Leistungsmoduls in der axialen Richtung des Motorgehäuses ist, und wobei die Motorleitungen (27) an einer äußeren Seite des Leistungsmoduls (60, 261 bis 264, 271 bis 274, 551 bis 556) in einer radialen Richtung des Motorgehäuses gebildet sind, um sich über das Leistungsmodul in einem radial außen liegenden Bereich des Leistungsmoduls zu erstrecken.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Welle (35), die Wärmesenke (50, 250, 911) und das Leistungsmodul (60, 261 bis 264, 271 bis 274, 551 bis 556) in einer genannten Reihenfolge und in der radialen Richtung des Motorgehäuses nach außen angeordnet sind.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die Motorleitungen (27) und das Leistungsmodul (60, 261 bis 264, 271 bis 274, 551 bis 556) durch den Leistungsverdrahtungsteil (70, 508, 670) verbunden sind.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die Motorleitungen (27) und das Leistungsmodul (60, 61 bis 264, 271 bis 274, 551 bis 556) ohne durch den Leistungsverdrahtungsteil (70, 508, 670) hindurch direkt verbunden sind.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die Wärmesenke (50, 250, 911) eine Mehrzahl von säulenförmigen Teilen (51, 251) hat, welche gebildet sind, um voneinander beabstandet zu sein; und das Leistungsmodul (60, 261 bis 264, 271 bis 274, 551 bis 556) für jede einer Mehrzahl von Antriebssystemen vorgesehen ist und an jedem der säulenförmigen Teile angeordnet ist, so dass ein Antriebssystem einem säulenförmigen Teil entspricht.