(57)【要約】【課題】  効果的な絶縁を確保しながら、絶縁に必要な絶縁材料の量を減らすことができる、電気機械を制御するための電気的装置を提供する。【解決手段】  この電気的装置は、絶縁材料（Ａ）を充填されており、この絶縁材料（Ａ）中に第１電子ユニット（１２）を埋め込まれている第１ゾーンと、絶縁材料（Ｂ）を充填されており、この絶縁材料（Ｂ）中に第２電子ユニット（１８）が埋め込まれている第２ゾーンと、絶縁材料（Ｂ）を充填されており、この絶縁材料（Ｂ）中に、第１電子ユニット（１２）と第２電子ユニット（１８）とを接続している、少なくとも１つの電気的接続部材（２２）が埋め込まれている第３ゾーンとを備えている。第１電子ユニット（１２）と第２電子ユニット（１８）との間に、第３ゾーンを囲んで、少なくとも１つの空間が存在するように、第１ゾーンと第２ゾーンとは、それぞれに第３ゾーンに接している。【選択図】図２
2017135362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  絶縁材料（Ａ）が充填されており、この絶縁材料（Ａ）中に、第１電子ユニット（１２）を埋め込まれている第１ゾーンと、
−  絶縁材料（Ｂ）が充填されており、この絶縁材料（Ｂ）中に、第２電子ユニット（１８）を埋め込まれている第２ゾーンと、
―  絶縁材料（Ｂ）が充填されており、この絶縁材料（Ｂ）中に、前記第１電子ユニット（１２）と第２電子ユニット（１８）とを接続している、少なくとも１つの電気的接続部材（２２）が埋め込まれている第３ゾーンとを備えている、主として電気機械を制御するための電気装置（１０）であって、
前記第１ゾーンと前記第２ゾーンとの間に、前記第３ゾーンを囲んで、少なくとも１つの空間が存在するように、前記第１ゾーンと前記第２ゾーンとは、それぞれに前記第３ゾーンに接している電気的装置。
【請求項２】
前記第１ゾーンと第２ゾーンと第３ゾーンとは、重なり合っており、前記第１ゾーンおよび第２ゾーンは、互いに実質的に平行な２平面の一方および他方に沿って延在している請求項１に記載の電気的装置。
【請求項３】
前記第３ゾーンは、前記少なくとも１つの電気的接続部材（２２）が挿入されている中空柱状体（３２）によって、少なくとも部分的に構成されており、前記中空柱状体（３２）は、前記第１ゾーンと前記第２ゾーンとの間に延在している請求項１または２に記載の電気的装置。
【請求項４】
前記中空柱状体（３２）には、前記絶縁材料（Ｂ）が充填されている請求項３に記載の電気的装置。
【請求項５】
前記第２電子ユニット（１８）を受容するための開口空洞（２８）を有する、前記第２電子ユニット（１８）の支持体（２０）が、前記第１電子ユニット（１２）と前記第２電子ユニット（１８）との間に配置されている請求項１〜４のいずれか１つに記載の電気的装置。
【請求項６】
前記中空柱状体（３２）は、前記開口空洞（２８）から突き出ており、自身の第１端部（３４）において、前記開口空洞（２８）に通じている請求項５に記載の電気的装置。
【請求項７】
前記中空柱状体（３２）の、前記第１端部（３４）と反対側の第２端部（３６）が、前記第１電子ユニット（１２）が埋め込まれている前記絶縁材料（Ａ）に接している請求項６に記載の電気的装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの電気的接続部材（２２）を案内するための案内部（４４）が、前記少なくとも１つの電気的接続部材（２２）を、前記第２電子ユニット（１８）に向かって案内するように、前記開口空洞（２８）の底（３０）に設けられている請求項５〜７のいずれか１つに記載の電気的装置。
【請求項９】
前記電気装置によって制御される電気機械および／または電力供給源の電気的要素(φ、Ｂ＋、Ｂ−)の少なくとも１つに、前記第１電子ユニット（１２）を電気的に接続するように構成されており、前記第１電子ユニット（１２）と前記第２電子ユニット（１８）との間で、前記第３電子ユニットを囲んでいる前記空間に、少なくとも部分的に露出している電気コネクタ（１６）を、さらに備えている請求項１〜８のいずれか１つに記載の電気的装置。
【請求項１０】
前記電気コネクタ（１６）は、前記第１電子ユニット（１２）と、前記第２電子ユニット（１８）の支持体（２０）との間に配置されており、前記中空柱状体（３２）が挿入されているオリフィス（２４）を有している請求項９に記載の電気的装置。
【請求項１１】
−  絶縁材料（Ａ）内に埋め込まれて、第１ゾーンを形成している第１電子ユニット（１２）、第２電子ユニット（１８）、および一端部を前記第１電子ユニット（１２）に接続されている、少なくとも１つの電気的接続部材（２２）を準備する準備ステップ（Ｓ１０）と、
−  前記少なくとも１つの電気的接続部材（２２）の、前記第１電子ユニット（１２）に接続されている前記一端部と反対側の他端部を、前記第２電子ユニット（１８）に接続する、前記少なくとも１つの電気的接続部材（２２）の接続ステップ（Ｓ２０）と、
−  前記第２電子ユニット（１８）を絶縁材料（Ｂ）内に埋め込んで、第２ゾーンを形成し、前記少なくとも１つの電気的接続部材（２２）を絶縁材料（Ｂ）内に埋め込んで、第３ゾーンを形成するステップを含む、絶縁材料（Ｂ）の充填ステップ（Ｓ３０）であって、前記第１ゾーンおよび前記第２ゾーンは、それぞれに前記第３ゾーンに接し、前記第１ゾーンと前記第２ゾーンとの間に、前記第３ゾーンを囲んで、少なくとも１つの空間が形成される、絶縁材料（Ｂ）の充填ステップ（Ｓ３０）とを含んでいる主として電気機械を制御するための電気装置（１０）の組み立て方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの電気的接続部材（２２）の接続ステップ（Ｓ２０）に先立って、
−  前記第２電子ユニット（１８）の支持体（２０）を準備して、該支持体（２０）を、前記第１電子ユニット（１２）と前記第２電子ユニット（１８）との間に配置するステップ（Ｓ１３）であって、該支持体（２０）は、前記第２電子ユニット（１８）を受容するための開口空洞（２８）を有しており、中空柱状体（３２）が、その第１端部（３４）において該開口空洞（２８）に通じて、該開口空洞（２８）から突き出ているステップ（Ｓ１３）と、
−  前記少なくとも１つの電気的接続部材（２２）と前記第２電子ユニット（１８）との接続のために、前記少なくとも１つの電気的接続部材（２２）を、前記中空柱状体（３２）中に挿入する、前記中空柱状体（３２）への前記少なくとも１つの電気的接続部材（２２）の挿入ステップ（Ｓ１４）であって、前記中空柱状体（３２）の、前記第１端部（３４）と反対側の第２端部（３６）が、前記第１電子ユニット（１２）の埋め込まれている絶縁材料（Ａ）に接する、前記少なくとも１つの電気的接続部材（２２）の挿入ステップ（Ｓ１４）とをさらに遂行する、請求項１１に記載の電気装置（１０）の組み立て方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの電気的接続部材（２２）と前記第２電子ユニット（１８）との接続のために、前記中空柱状体（３２）の第１端部（３４）に設けられている案内部（４４）を通して、前記少なくとも１つの電気的接続部材（２２）を、前記第２電子ユニット（１８）へ向かって案内する、前記少なくとも１つの電気的接続部材（２２）の案内ステップ（Ｓ１５）を含んでいる、請求項１２に記載の電気装置（１０）の組み立て方法。
【請求項１４】
前記絶縁材料（Ｂ）の充填ステップ（Ｓ３０）は、前記第２電子ユニット（１８）を絶縁材料（Ｂ）内に埋め込む前に、前記中空柱状体（３２）に絶縁材料（Ｂ）を充填する、前記中空柱状体（３２）への充填ステップ（Ｓ３１）を含んでいる、請求項１２または１３に記載の電気装置（１０）の組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械を制御するための電気的装置、およびこの電気的装置の組み立て方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、電気機械を制御するための、電圧コンバータなどの電気的装置は、ほこり、液体、気体、または湿気などによる影響を除くために、十分な絶縁を要する電子ユニットを備えている。そのために、絶縁材料を充填することによって、絶縁が行われる場合がある。
【０００３】
しかしながら、一般に、このような電気的装置の絶縁には、その絶縁を効果的にするために、十分な量の絶縁材料が必要になる。したがって、このような電気的装置の製造コストは上昇する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、これらの欠点を解消するために、電気的装置の効果的な絶縁を確保するとともに、絶縁に必要な絶縁材料の量を減らすことができる電気的装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するために、本発明は、電気機械を制御するための、次のものを備えている電気的装置を提供するものである。
−  絶縁材料を充填されており、この絶縁材料中に、第１電子ユニット、特に電源ユニットを埋め込まれている第１ゾーンと、
−  絶縁材料が充填されており、この絶縁材料中に、第２電子ユニット特に電子制御ユニットを埋め込まれている第２ゾーンと、
―  絶縁材料が充填されており、この絶縁材料中に、第１電子ユニットと第２電子ユニットとを接続している、少なくとも１つの電気的接続部材が埋め込まれている第３ゾーン。
第１ゾーンと第２ゾーンとの間に、第３ゾーンを囲んで、少なくとも１つの空間が存在するように、第１ゾーンと第２ゾーンとは、それぞれに第３ゾーンに接している。
【０００６】
この空間には、物体が存在しない。特に絶縁材料は存在しない。
【０００７】
詳細には、電源ユニットすなわち第１電子ユニットは、電圧源から電圧を供給されて、電気機械に電流を送るように構成されている。
【０００８】
本発明による電気的装置においては、第１ゾーンと第２ゾーンとの間に空間が存在するために、電子制御ユニットおよび電源ユニットの効果的な絶縁に要する絶縁材料が量的に節約され、電気的装置の製造コストが低下するという利点がある。さらに、この空間の存在によって、第１ゾーンと第２ゾーンとの間で、第３ゾーンのまわりの空気の循環が可能になり、そのため、対流による電気的装置のより良好な冷却が可能になる。
【０００９】
本発明による電気的装置は、さらに、次の特徴の１つ以上を、個別に、または可能な限り、任意に組み合わせて備えている場合がある。
−  第１ゾーンと第２ゾーンと第３ゾーンとは重なり合っており、第１ゾーンおよび第２ゾーンは、互いに実質的に平行な２平面の一方および他方に沿って延在している。
−  第３ゾーンは、少なくとも１つの電気的接続部材が挿入されている中空柱状体によって、少なくとも部分的に構成されており、この中空柱状体は、第１ゾーンと第２ゾーンとの間に延在している。
−  中空柱状体には、絶縁材料が充填されている。
−  本発明による電気的装置は、さらに、第２電子ユニットを受容するための開口空洞を有する第２電子ユニットの支持体を、第１電子ユニットと第２電子ユニットとの間に配置されている。
−  中空柱状体は、開口空洞から突き出ており、自身の第１端部において、開口空洞に通じている。
−  中空柱状体の、第１端部と反対側の第２端部は、第１電子ユニットが埋め込まれている絶縁材料に接している。
−  少なくとも１つの電気的接続部材を案内するための案内部が、少なくとも１つの電気的接続部材を、第２電子ユニットに向かって案内するように、開口空洞の底に、特に、中空柱状体の第１端部の個所に設けられている。
−  本発明による電気的装置は、それによって制御される電気機械、および／または電力供給源の電気的要素(相φ、Ｂ＋、Ｂ−)の少なくとも１つに、第１電子ユニットを電気的に接続するように構成されており、第１電子ユニットと第２電子ユニットとの間で、第３電子ユニットを囲んでいる空間に、少なくとも部分的に露出している電気コネクタを、さらに備えている。
−  電気コネクタは、第１電子ユニットと、第２電子ユニットの支持体との間に配置されており、中空柱状体が挿入されているオリフィスを有している。
【００１０】
本発明は、さらに、次のステップを含んでいる、電気機械を制御するための電気装置の組み立て方法を提供するものである。
−  絶縁材料内に埋め込まれて、第１ゾーンを形成している第１電子ユニット（特に電源ユニット）、第２電子ユニット（特に電子制御ユニット）、および一端部を第１電子ユニットに接続されている、少なくとも１つの電気的接続部材を準備する準備ステップと、
−  少なくとも１つの電気的接続部材の、第１電子ユニットに接続されている一端部と反対側の他端部を、第２電子ユニットに接続する、少なくとも１つの電気的接続部材の接続ステップと、
−  第２電子ユニットを絶縁材料内に埋め込んで、第２ゾーンを形成し、少なくとも１つの電気的接続部材を絶縁材料内に埋め込んで、第３ゾーンを形成するステップを含む絶縁材料の充填ステップであって、第１ゾーンおよび第２ゾーンは、それぞれに第３ゾーンに接し、第１ゾーンと第２ゾーンとの間に、第３ゾーンを囲んで、少なくとも１つの空間が形成されている、絶縁材料の充填ステップ。
【００１１】
特に断らない限り、第１ゾーン、空間および第２ゾーンを通る直線のうちの一部分は、第１ゾーンに含まれ、一部分は、空間に含まれ、一部分は、第２ゾーンに含まれ、それらの３つの部分の間に切れ目はない。
【００１２】
この空間には、物体が存在しない。特に絶縁材料は存在しない。
【００１３】
詳細には、電源ユニットすなわち第１電子ユニットは、電圧源から電圧を供給されて、電気機械に電流を送るように構成されている。電気機械は、例えばスタータ、スタータオルタネータ、またはその他の、自動車に搭載される電気機械である。
【００１４】
本発明による電気的装置の組み立て方法によると、特に、電気的装置の絶縁に要する材料の量を節約することができるから、製造コストを低減させ、かつ、電子ユニットの効果的な絶縁を可能にするという利点がある。さらに、第１ゾーンと第２ゾーンとの間に、第３ゾーンを囲んでいる空間は、第１ゾーンと第２ゾーンとの間で、第３ゾーンのまわりの空気の循環を可能にし、したがって、対流により、電気的装置をより良好に冷却することとなる。
【００１５】
本発明による、電気的装置の組み立て方法は、さらに、次の特徴の１つ以上を、個別に、または可能な限り、任意に組み合わせて備えている場合がある。
−  本発明による電気的装置の組み立て方法は、少なくとも１つの電気的接続部材の接続ステップに先立って、次のステップを遂行する。
・  第２電子ユニットの支持体を準備し、この支持体を、第１電子ユニットと第２電子ユニットとの間に配置するステップであって、この支持体は、第２電子ユニットを受容するための開口空洞を有しており、中空柱状体が、その第１端部において開口空洞に通じて、開口空洞から突き出ているステップと、
・  少なくとも１つの電気的接続部材と第２電子ユニットとの接続のために、少なくとも１つの電気的接続部材を、中空柱状体中に挿入する、中空柱状体への少なくとも１つの電気的接続部材の挿入ステップであって、中空柱状体の、第１端部と反対側の第２端部が、第１電子ユニットの埋め込まれている絶縁材料に接する、少なくとも１つの電気的接続部材の挿入ステップ。
−  本発明による電気的装置の組み立て方法は、少なくとも１つの電気的接続部材と第２電子ユニットを接続するために、中空柱状体の第１端部に設けられている案内部を通して、少なくとも１つの電気的接続部材を、第２電子ユニットに向かって案内する、少なくとも１つの電気的接続部材の案内ステップを含んでいる。
−  絶縁材料の充填ステップは、第２電子ユニットを絶縁材料内に埋め込む前に、中空柱状体に絶縁材料を充填する、中空柱状体への充填ステップを含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による電気的装置の好適な一実施形態の組立分解図である。
【図２】図１の電気的装置の組み立て後の断面図である。
【図３】本発明による、電気的装置の組み立て方法の１ステップにおける、図１の電気的装置の断面図である。
【図４】本発明による、電気的装置の組み立て方法の別の１ステップにおける、図１の電気的装置の断面図である。
【図５】本発明による、電気的装置の組み立て方法の好適な一実施形態の各ステップを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
添付図面を参照して、以下の説明を読むことによって、本発明の他の特徴および利点が明らかになると思う。
【００１８】
添付図面は、以下の説明の理解を助けるためのみのものであり、本発明の範囲を限定するためのものではない。
【００１９】
添付図面全体を通して、同等の要素には、同一の符号を付してある。
【００２０】
本発明による電気的装置は、例えば電気機械、特に回転電気機械などの、自動車に組み込まれる電気機械を制御するための電気的装置である。
【００２１】
この電気的装置は、少なくとも１つの第１電子ユニット（例えば電源ユニット）、少なくとも１つの第２電子ユニット（例えば電子制御ユニット）、および第１電子ユニットと第２電子ユニットとを電気的に接続している、少なくとも１つの電気的接続部材を備えている。
【００２２】
この電気的装置は、例えば添付図面に示されている電圧コンバータである。当然ながら、本発明は、電圧コンバータに限定されるものではなく、本発明による電気的装置は、電気機械を制御するためのいかなる電気的装置であってもよい。
【００２３】
同様に、第１電子ユニットは、電源ユニット（１つ以上の電源モジュールなどの）として示され、第２電子ユニットは、電子制御ユニット（電子制御基板などの）として示されている。当然ながら、これらの電子ユニットは、それぞれ、任意の他の電子部品である場合がある。
【００２４】
詳細には、図１は、複数（この例では３個）の電源モジュール１２、これらの電源モジュール１２の支持体１４、電気コネクタ１６、電子制御基板１８、電子制御基板１８の支持体２０を備えている電圧コンバータである電気装置１０の組立分解図である。
【００２５】
電気装置１０は、ＡＣ／ＤＣコンバータであれば有利である。さらに、電気装置１０は、電気機械の筐体内に組み込まれていることが好ましい。
【００２６】
特に、電子制御基板１８は、電源モジュール１２を制御するためのものである。具体的には、電子制御基板１８は、少なくとも１つの電気的接続部材２２を介して、電源モジュール１２に電気的に接続されている。
【００２７】
電気コネクタ１６は、電源モジュール１２と、電子制御基板１８の支持体２０との間に配置されている。電気コネクタ１６は、電源モジュール１２と、電気機械の電気的要素（相φ）の少なくとも１つ、および／または電力供給源の電気的要素(Ｂ＋、Ｂ−)の少なくとも１つとを電気的に接続するように構成されている。電気機械の電気的要素は、例えば複数の相φである。電力供給源の電気的要素は、例えば正の直流端子Ｂ＋と、負の直流端子Ｂ−または接地端子である。１つの相φに付き、１つの電源モジュール１２が存在することが好ましい。さらに、図１に示すように、電気コネクタ１６は、電源モジュール１２の電気的接続部材２２を、電子制御基板１８に導くことを可能にするように構成されているオリフィス２４を有している。
【００２８】
電源モジュール１２の支持体１４は、少なくとも１つの開口空洞２６を有する箱型形状を呈していることが好ましい。開口空洞２６の底部には、電源モジュール１２が取り付けられている。このような箱型形状は、特に接地取り出しおよび放熱のために、良好な熱伝導性、導電性を与えることが利点である。開口空洞２６は、絶縁材料を充填され、電源モジュール１２が、この絶縁材料内に埋め込まれている。このような構成によって、電源モジュール１２は、効果的に絶縁される。電源モジュールの支持体１４は、放熱体（熱放散体とも呼ばれる）であることが好ましい。電源モジュール１２と冷却回路(図示せず)との間の熱交換を可能にし、電源モジュール１２によって生成された熱を放散するために、電源モジュール１２は、放熱体である支持体１４に固定されている。さらに、電源モジュール１２を受容するための開口空洞２６には、電源モジュール１２を、支持体１４のあらかじめ定められた位置に配置するための位置決め部材(図示せず)が設けられている場合がある。これらの位置決め部材は、電子制御基板１８との電気的接続のために、支持体１４への電源モジュール１２の正確で迅速な配置を容易にするとともに確実にする。
【００２９】
電子制御基板１８の支持体２０は、電源モジュール１２と電子制御基板１８との間に配置されている。電子制御基板１８の支持体２０は、例えばプラスチック成形された絶縁物質から成ることが好ましい。
【００３０】
支持体２０は、電子制御基板１８を受容するための底３０を有する開口空洞２８を備えている。
【００３１】
支持体２０は、さらに、電子制御基板１８と電源モジュール１２とを接続するための少なくとも１つの電気的接続部材２２が挿入される、少なくとも１つの中空柱状体３２を有している。図２に明白に示されているように、中空柱状体３２は、開口空洞２８から突き出ており、その第１端部３４において、開口空洞２８に通じている。詳細には、図１において、電子制御基板１８の支持体２０は、３つの中空柱状体３２を有している。各中空柱状体３２は、それぞれ１つの電源モジュール１２と、電子制御基板１８とを接続するための電気的接続部材２２を受容するように構成されている。開口空洞２８には絶縁材料が充填され、電子制御基板１８は、この絶縁材料内に埋め込まれている。したがって、電子制御基板１８は、効果的に絶縁されている。
【００３２】
電子制御基板１８の支持体２０は、中空柱状体３２への絶縁材料の充填を行うための充填部３８を有していることが好ましい。充填部３８（充填チャネルとも呼ばれる）は、傾斜状の全体形状、好ましくは螺旋状の全体形状を呈している場合がある。充填部３８の一端は、開口空洞２８の底３０に通じており、他端は、中空柱状体３２の側壁に通じている。中空柱状体３２の第２端部３６は、電源モジュール１２が埋め込まれている絶縁材料に接していることが好ましい。このような構成によって、中空柱状体３２内への絶縁材料の充填を確実にすることができ、したがって、電気的接続部材２２の効果的な絶縁を確実にすることができる。
【００３３】
電子制御基板１８は、充填部３８の、開口空洞２８の底３０に通じている端に対向するように、オリフィス４８を形成されていることが好ましい。具体的には、電子制御基板１８のオリフィス４８は、充填部３８を介して、中空柱状体３２内に絶縁材料Ｂを充填することを可能にする。
【００３４】
さらに、開口空洞２８の底３０に、電子制御基板１８を、支持体２０上のあらかじめ定められた位置に位置決めするための位置決め部材４０が設けられていることが好ましい。特に断らない限り、電子制御基板１８の支持体２０上に配置されている位置決め部材４０は、電子制御基板１８上に配置されている相補的位置決め部材４２と組み合う。例えば図１には、６つの位置決め部材４０が示されている。各位置決め部材４０は、開口空洞２８の底３０から、底３０に直角に突き出ている突起を有している。位置決め部材４０は、図１に示されているように、円柱状を呈している場合がある。電子制御基板１８の６つの相補的位置決め部材４２は、位置決め部材４０の形状および寸法と相補的な形状および寸法を有する断面を備えている、位置決め用のオリフィスであることが好ましい。例えば図１に示されているように、相補的位置決め部材４２は、円形断面を有している。これらの位置決め部材４０は、電子制御基板１８を、支持体２０上に正確かつ迅速に位置決めすることを可能にし、したがって、電子制御基板１８と電源モジュール１２との効率的な電気的接続が可能になっている。
【００３５】
さらに、中空柱状体３２の第１端部３４の部分に設けられており、少なくとも１つの電気的接続部材２２を電子制御基板１８に向かって案内するように構成されている、少なくとも１つの電気的接続部材２２の案内部４４が、開口空洞２８の底３０に設けられていることが好ましい。例えば図１には、開口空洞２８の底３０に、案内部４４の３つのグループが設けられている。案内部４４の各グループは、複数の案内オリフィス４６を有している。１つの電気的接続部材２２に付き、１つの案内オリフィス４６が存在することが好ましい。案内オリフィス４６は、電源モジュール１２と電子制御基板１８との電気的接続のために、電気的接続部材２２のセンタリングを行い、それによって、電源モジュール１２と電子制御基板１８とを正確に接続することを可能にする。電気的接続部材２２の、より良好なセンタリングを可能にするために、案内オリフィス４６の、電源モジュール１２に面する側の断面は、電子制御基板１８に面する側の断面より大きくされることが好ましい。例えば図２では、２つの案内部４４は、円形断面を有しており、円筒形状部分は、円錐台形状部分に続いている。
【００３６】
さらに、電気装置１０は、電源モジュール１２、電子制御基板１８、および電気的接続部材２２の絶縁を可能にするために、絶縁材料Ａ、Ｂを受容するように構成されている。絶縁材料Ａ、Ｂは、ほこり、液体、気体や湿気が入り込むことを防止する。
【００３７】
絶縁材料は、例えばエポキシ樹脂などの樹脂や、シリコーンゲルなどの絶縁性ゲルである。
【００３８】
電気装置１０の電源モジュール１２と電子制御基板１８とは、同じ絶縁材料で絶縁される場合も、異なる絶縁材料で絶縁される場合もある。電源モジュール１２と電子制御基板１８とは、同じ絶縁材料、特に同じ絶縁性ゲルで絶縁されることが好ましい。
【００３９】
より正確には、電気装置１０は、次のものを備えている。
−  絶縁材料Ａが充填されており、この絶縁材料Ａ内に、電源モジュール１２を埋め込まれている第１ゾーンと、
−  絶縁材料Ｂを充填されており、この絶縁材料Ｂ内に、電子制御基板１８を埋め込まれている第２ゾーンと、
−  絶縁材料Ｂを充填されており、この絶縁材料Ｂ内に、少なくとも１つの電気的接続部材２２を埋め込まれている第３ゾーン。
【００４０】
第１ゾーンと第２ゾーンとは、どちらも第３ゾーンに接しており、少なくとも１つの空間が、第１ゾーンと第２ゾーンとの間で、第３ゾーンを囲んでいる。
【００４１】
より正確には、図２に示すように、電源モジュール１２の支持体１４の開口空洞２６には、絶縁材料Ａの層が充填されて、第１ゾーンを形成している。電子制御基板１８の支持体２０の開口空洞２８には、絶縁材料Ｂの層が充填されており、第２ゾーンを形成している。中空柱状体３２には、ほとんど完全に、絶縁材料Ｂが充填されており、第３ゾーンを形成している。絶縁材料ＡとＢとの境界面は、中空柱状体３２の第２端部３６に近接して、概ね、中空柱状体３２の内側に位置している。本明細書においては、絶縁材料ＡとＢとは、同一の絶縁性ゲルである。
【００４２】
特に断らない限り、絶縁材料ＡおよびＢは、電源モジュール１２および／または電子制御基板１８の構成部材を囲んで、それぞれ、開口空洞２６および２８の内部自由空間を満たしている。絶縁材料ＡおよびＢは、電源モジュール１２および電子制御基板１８に耐漏洩性、特にほこりおよび液体に対する耐漏洩性を与える。したがって、これらの絶縁材料によって、電子制御基板１８や電源モジュール１２の領域において短絡が生じるあらゆる危険性を排除することができる。
【００４３】
さらに、図２に示すように、中空柱状体３２の、第１端部３４の反対側の第２端部３６は、電源モジュール１２が埋め込まれている絶縁材料Ａに接しており、電気的接続部材２２が、絶縁材料ＡとＢとの両方内に埋め込まれている。このような構造によって、電子制御基板１８と電源モジュール１２との相互接続領域において短絡の生じるいかなる危険性も排除することができる。
【００４４】
さらに、中空柱状体３２を囲んで、電子制御基板１８と電源モジュール１２との間に存在する空間には、物体、具体的には絶縁材料が存在しない。第１ゾーンと第２ゾーンとの間の、物体、具体的には絶縁材料が存在しない空間は、特に、空気の循環、したがって対流による冷却のための自由空間を提供するという効果がある。さらに、このような構造によって、特に絶縁材料が節約されるために、電気装置１０の製造コストが低下する。
【００４５】
本発明は、さらに、本発明による上述の電気的装置の組み立て方法にも関する。この組み立て方法の各ステップが、図３〜図５に示されており、以下において詳細に説明する。
【００４６】
図５に示すように、電気的装置の組み立て方法は、電子制御基板１８、絶縁材料Ａ内に埋め込まれて、第１ゾーンを形成している電源モジュール１２、および一端部を電源モジュール１２に接続されている、少なくとも１つの電気的接続部材２２を準備するステップＳ１０を含んでいる。
【００４７】
電気的装置のこの組み立て方法は、例えば、電源ユニット（本明細書においては電源モジュール１２）の支持体１４を準備するステップＳ１１を含んでいることが好ましい。図３に示すように、電源モジュール１２を、絶縁材料Ａ中に埋め込むために、支持体１４の開口空洞２６は、電源モジュール１２を受容して、絶縁材料Ａを充填されるように構成されている。
【００４８】
電気的装置の組み立て方法は、電気コネクタ１６を準備するステップＳ１２を含んでいることが好ましい。電源モジュール１２、および電源モジュール１２の支持体１４に相対的な、電気コネクタ１６の配置が、例えば図４に示されている。電気コネクタ１６は、第３ゾーンを囲んで、第１ゾーンと第２ゾーンとの間に存在する空間に、少なくとも部分的に露出している。電気コネクタ１６は、電子制御基板１８への、電源モジュール１２の電気的接続部材２２の接続を可能にするように形成されているオリフィス２４を有している。
【００４９】
図５に示す好適な一実施形態によれば、電気的装置の組み立て方法は、上述のような、電子制御基板１８の支持体２０を準備するステップＳ１３を含んでいることが好ましい。次に、電子制御基板１８の支持体２０が、電源モジュール１２と電子制御基板１８との間に配置される。図４に示すように、電子制御基板１８の支持体２０は、電源モジュール１２に対向するように、電源モジュール１２の支持体１４に固定される。支持体２０は、上述のように、電子制御基板１８および中空柱状体３２を受容するための開口空洞２８を有していることが好ましい。
【００５０】
したがって、第１ゾーン、第２ゾーン、第３ゾーンは、第１ゾーンと第２ゾーンとが、互いに実質的に平行な２つの平面に沿って延在するように重なり合う。
【００５１】
この組み立て方法は、ステップＳ１３に続いて、少なくとも１つの電気的接続部材２２を中空柱状体３２内に挿入するステップＳ１４を含んでいる場合がある。すなわち、図４に示すように、少なくとも１つの電気的接続部材２２を電子制御基板１８に接続するために、それらの電気的接続部材２２が、中空柱状体３２内に挿入される。中空柱状体３２の、第１端部３４の反対側の第２端部３６が、電源モジュール１２が埋め込まれている絶縁材料Ａに接する。中空柱状体３２に絶縁材料Ｂを充填すると、このような構造のために、電子制御基板１８と電源モジュール１２との相互接続領域において短絡の生じるいかなる危険性も排除することができる。
【００５２】
電気的装置のこの組み立て方法は、少なくとも１つの電気的接続部材２２を案内するステップＳ１５を含んでいることが好ましい。電子制御基板１８の支持体２０は、図４に示すように、電気的接続部材２２を案内するための案内部４４を有している。電気的接続部材２２は、中空柱状体３２の第１端部３４の部分に配置されている案内部４４によって、電子制御基板１８に向かう方向に案内される。
【００５３】
本発明による、電気的装置の組み立て方法は、さらに、少なくとも１つの電気的接続部材２２の接続を行うステップＳ２０を含んでいる。図４に示すように、電気的接続部材２２の一端部が、電源モジュール１２に接続され、電源モジュール１２に接続される端部と反対側の他端部が、電子制御基板１８に接続されている。
【００５４】
本発明による電気的装置の組み立て方法は、ステップＳ２０に続いて、絶縁材料を充填するステップＳ３０を含んでいる。図２に示すように、電源モジュール１２は、絶縁材料Ａの層内に埋め込まれ、電子制御基板１８および電気的接続部材２２は、絶縁材料Ｂの層内に埋め込まれる。電気的接続部材２２を囲んで、電子制御基板１８の支持体２０と、電源モジュール１２を覆っている絶縁材料Ａとの間に、絶縁材料のないゾーンが存在する。絶縁材料のないこのゾーンは、電気的接続部材２２の領域における絶縁を確実にするとともに、電源モジュール１２の効果的な冷却を可能にする。
【００５５】
さらに、ステップＳ３０は、中空柱状体３２に絶縁材料を充填するステップＳ３１を含む場合がある。このステップＳ３１において、中空柱状体３２は、絶縁材料Ｂ内への電子制御基板１８の埋め込みに先立って、絶縁材料Ｂを充填される。中空柱状体３２への絶縁材料Ｂの充填は、電子制御基板１８の支持体２０に形成されている充填部３８を介して行われる。充填部３８を介しての、中空柱状体３２への充填によって、中空柱状体３２への完全な充填が可能になる。これによって、電気的接続部材２２を、より良好に絶縁することができ、したがって、電源モジュール１２と電子制御基板１８との相互接続領域における短絡の危険性を回避することができる。
【００５６】
図５に示すように、本発明の好適な一実施形態によれば、ステップＳ１１〜Ｓ１５を、ステップＳ２０に先立って、連続して組み合わせて行うことができる。当然のことながら、この実施形態は非限定的であり、ステップＳ１１〜Ｓ１５は、連続して行われる場合も、そうでない場合もあり、また、単独で行われる場合もあり、任意に組み合わせて行われる場合もある。
【００５７】
以上、本発明を、電気機械、特に自動車に電力を供給するための電圧コンバータの範囲内で、電気機械を制御するための電気的装置について説明した。当然ながら、本発明は、本明細書において示され、説明されており、単に例示として与えられている実施形態に限定されるものではない。反対に、本発明の範囲から逸脱することなく、他の種類の、本発明による電気的装置を考えることもできる。
【符号の説明】
【００５８】
１０  電気装置
１２  電源モジュール
１４、２０  支持体
１６  電気コネクタ
１８  電子制御基板
２２  電気的接続部材
２４、４８  オリフィス
２６、２８  開口空洞
３０  底
３２  中空柱状体
３４  第１端部
３６  第２端部
３８  充填部
４０  位置決め部材
４２  相補的位置決め部材
４４  案内部
４６  案内オリフィス
Ａ、Ｂ  絶縁材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
2017135362000001.pdf