(57)【要約】  電気機械（１）は、複数の電子部品（９、１０、１３、１４）を備えた電子モジュール（７）と、電子モジュール（７）支持要素（１５）と、電子モジュール（７）によって発生する熱を分散させるヒートシンク（８）と、ヒートシンク（８）の方に面しヒートシンクと熱接触している、電子モジュール（７）のうちの少なくとも第１の電子部品（１３）と、を備え、そして、電気機械（１）は、ばね（２０）であって、支持要素（１５）からヒートシンク（８）の方に第１の電子部品（１３）を押し出すように、支持要素（１５）と第１の電子部品（１３）との間において作用する、ばねを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線（Ｒ）を有した回転する電気機械であって、
複数の電子部品（９、１０、１３、１４）を備えた電子モジュール（７）と、
前記電子部品（９、１０、１３、１４）のための支持手段（１１、１２、１５）と、
前記電子モジュール（７）によって生成される熱を分散させるヒートシンク（８）と、
該ヒートシンク（８）の方に面し且つ前記ヒートシンク（８）と熱的に接触する前記電子部品の中の少なくとも第１の電子部品（１３）と、を具備する電気機械において、
当該電気機械が、弾性押圧手段（２０、２２、２３、２４、２５、２６）であって前記支持手段（１１、１２、１５）から前記ヒートシンク（８）の方に前記第１の電子部品（１３）を押し出すように前記支持手段（１１、１２、１５）と前記第１の電子部品（１３）との間で作用する弾性押圧手段（２０、２２、２３、２４、２５、２６）を具備することを特徴とする、電気機械。
【請求項２】
前記第１の電子部品（１３）と前記ヒートシンク（８）との間に挿入された熱伝導手段（２１）を具備することを特徴とする、請求項１に記載の電気機械。
【請求項３】
前記支持手段（１１、１５）が、前記電子モジュール（７）を形成するように前記電子部品（９、１０、１３、１４）間において機能する電気接続手段（１１、１２）を具備し、前記電子部品（９、１０、１３、１４）が前記電気接続手段（１１、１２）に接続され、前記弾性押圧手段（２０、２２、２３、２４、２５、２６）が、前記電気接続手段（１１、１２）と前記第１の電子部品（１３）との間で作用することを特徴とする、請求項１又は２に記載の電気機械。
【請求項４】
前記電気接続手段（１１、１２）がプリント回路基板（１１）を備え、前記弾性押圧手段（２０、２２、２３、２４、２５、２６）が、前記プリント回路基板（１１）と前記第１の電子部品（１３）との間で作用することを特徴とする、請求項３に記載の電気機械。
【請求項５】
前記支持手段（１１、１５）が前記電子モジュール（７）の支持要素（１５）を備え、前記弾性押圧手段（２０、２２、２３、２４、２５、２６）が前記支持要素（１５）と前記第１の電子部品（１３）との間で作用することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の電気機械。
【請求項６】
前記支持要素（１５）が前記第１の電子部品（１３）のハウジング（１８、１９）を備え、前記弾性押圧手段（２０、２２、２３、２４、２５、２６）が前記ハウジング（１８、１９）と前記第１の電子部品（１３）との間で作用することを特徴とする、請求項５に記載の電気機械。
【請求項７】
前記支持手段（１１、１５）が前記弾性押圧手段（２０、２２、２３、２４、２５、２６）の座部（２７、２８、２９、２９ａ、３０、３１）を備えることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の電気機械。
【請求項８】
前記弾性押圧手段（２０、２２、２３、２４、２５、２６）が前記第１の電子部品（１３）に作用する定圧ばね（２０）を備えることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の電気機械。
【請求項９】
前記第１の電子部品（１３）が、パワーエレクトロニクス部品、特に電解コンデンサであることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の電気機械。
【請求項１０】
前記電子部品（１０）が、前記ヒートシンク（８）の方に面し且つ前記ヒートシンク（８）と熱的に接触する第２の電子部品（１４）を備え、前記弾性押圧手段（２０、２２、２３、２４、２５、２６）が、前記支持手段（１１、１５）から前記ヒートシンク（９）の方へと前記第２の電子部品（１４）を押し出すように、前記支持手段（１１、１５）と前記第２の電子部品（１４）との間で作用し、前記弾性押圧手段（２０、２２、２３、２４、２５、２６）が、前記第１の電子部品（１３）及び前記第２の電子部品（１４）を押圧するためのばね（２０）を備えることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の電気機械。
【請求項１１】
前記第１の電子部品（１３）が、前記第２の電子部品（１４）と平行して接続されたことを特徴とする、請求項１０に記載の電気機械。
【請求項１２】
前記弾性押圧手段（２０、２２、２３、２４、２５、２６）が、少なくとも前記第１の電子部品（１３）に作用するばね（２０）を備え、該ばね（２０）が、金属テープによって形成され、且つ、前記第１の電子部品（１３）と係合するための第１の伸張部（２２）と、螺旋状に巻かれた端部（２５、２６）と、を少なくとも備え、前記支持手段（１１、１５）が、前記端部（２５、２６）の座部（２７、２８）を備えることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の電気機械。
【請求項１３】
前記第１の電子部品（１３）が、前記回転軸線（Ｒ）に対して横方向の拡張の主線（Ｄ）を有することを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の電気機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に一体型電子制御モジュールに関連する回転する電気機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、公知の標準型の回転する電気機械は、強固に固定された固定子を内部に有するケーシングと、ケーシングに回転可能に固定された回転子、例えば永久磁石を有する回転子と、を備えている。
【０００３】
固定子に接続された電子モジュール又は制御電子機器は、概略的には、プリント回路と、複数の導体路と、プリント回路上に配置されプリント回路に及び／又は導体路に接続されたＳＭＤ（表面実装デバイス）型とＰＴＨ（ピンスルーホール(Pin Through Hole)）型両方のパワーエレクトロニクス部品と、を備えている。
【０００４】
蓋はケーシングを閉じて閉鎖容器を形成し、そこから、接続端子が制御電子機器への電力供給のために突出している。
【０００５】
本発明で参考にする電気機械は、特に密閉型として知られている閉鎖型のものであり、特に、密閉電気機械である。
【０００６】
密閉型の電気機械の本質的な課題の一つは、電気機械の動作時に電子モジュールによって発生する熱の分散である。
【０００７】
このような課題を解決するために企図された解決策は、同じ出願人名義の国際公開公報第２０１３３００８１８０号に記載されている。
【０００８】
この解決策では、電気機械の蓋は、電子モジュールによって発生する熱を分散させるようにヒートシンクを形成する。
【０００９】
パワーエレクトロニクス部品は、熱分散を最適化するのに蓋に接して配置できるように、プリント回路と同じ側、蓋の下側及び反対側に配置されている。
【００１０】
熱伝導性ペーストは、電子部品とヒートシンクとの間の熱交換を最大にするように、電子部品と、上述したとおりにヒートシンクとして機能する蓋との間に配置されることが好ましい。
【００１１】
実際に、プリント回路は、特に、所定の温度値までその完全性を保持する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
先行技術の解決策において採用された手段にもかかわらず、パワーエレクトロニクス部品、具体的にはＰＴＨ型のものによって発生する熱の分散は、実際には依然として最適ではない。
【００１３】
電子モジュールに通常存在する複数のＰＴＨ部品、例えば電解コンデンサの幾何形状は、前述の部品とヒートシンクとの間の効果的な熱交換を見出すのに、比較的多量の熱伝導性ペーストを必要とする。
【００１４】
熱分散は、電子部品とヒートシンクとの連結の質を決定する電気機械構造及び組立て許容差による影響も受ける。
【００１５】
このようなことに関連して、本発明の主な目的は、上述の欠点を克服することである。
【００１６】
本発明の目的の一つは、パワーエレクトロニクス部品、具体的にはＰＴＨ型のものの冷却が、先行技術の解決策と比較して更に改善された電気機械を提供することである。
【００１７】
更なる目的は、パワーエレクトロニクス部品、具体的にはＰＴＨ型のものとヒートシンクとの間に配置される熱伝導性ペーストの量が低減された電気機械を提供することである。
【００１８】
本発明の別の目的は、先行技術の解決策と比較して、熱分散が構造許容差による影響を受けない電気機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
示されている技術的目的、及び特定されている目的は、請求項１に係る電気機械によって実質的に達成される。
【００２０】
本発明の更なる特徴及び利点は、電気機械の非限定的及び非排他的な好適実施形態を参照し、添付図面に示されているように、下記の詳細な説明においてより明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】より明確にするために一部が切り取られた、本発明に係る電気機械の概略的な部分分解斜視図である。
【図２】図１の電気機械の詳細な概略的部分分解斜視図である。
【図３】より明確にするために一部が切り取られた、図１の電気機械の概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１を特に参照すると、符号１は、本発明に係る回転する電気機械を示す。
【００２３】
機械１は、実質的に公知の種類のブラシレスモータであることが好ましく、本発明の理解に必要な部分に関してのみ以下に説明する。
【００２４】
好適な実施形態において、機械１は、密閉型の、すなわち内部に接近する開口がない電動モータであり、以下に言及されるものを表すが、これによって本発明の範囲は限定されない。
【００２５】
機械１は、ケーシング２と、蓋３であって、ケーシング２を閉じてケーシング２とともにケース又は閉鎖容器４を形成する蓋と、を備えている。
【００２６】
電気機械１は、ケーシング２に固定された固定子５、例えば巻回型のものと、ケース４内に挿入され回転軸線Ｒを中心にしてケースに回転可能に固定された回転子６と、を備えている。
【００２７】
電気機械１は、固定子５を供給するために、ケーシング２内に少なくとも部分的に挿入された電子モジュール７を備えている。
【００２８】
また、電気機械１は、ケース４内部に発生する熱を分散させるヒートシンク８も備えている。
【００２９】
図示する好適な実施形態において、ヒートシンク８は、ケーシング２を閉じる蓋３によって形成される。
【００３０】
機械２は、電子モジュール７が、ケーシング２の外部に熱を分散させる蓋３と効果的に熱交換できるように、使用時に組み立てられることが好ましい。
【００３１】
特に図１及び２に示されているように、電子モジュール７は、複数の電子部品を備えている。
【００３２】
図示する好適な実施形態において、電子部品の中では目立って、特に、「ＳＭＤ」電子部品としても知られている表面実装電子部品９と、「ＰＴＨ」電子部品としても知られているピンスルーホール実装電子部品１０と、が存在している。
【００３３】
図示する好適な実施形態において、電気機械１の電子モジュール７は、実質的に「ＰＣＢ」又は「プリント回路基板」として知られているプリント回路基板１を備えている。
【００３４】
電子部品９及び１０は、電子モジュール７と同じ面７ａに配置されている。具体的には、これらは、プリント回路基板１１と同じ面に配置されている。
【００３５】
より正確には、電子部品９、１０は、蓋３の方に面し蓋と対向するように、電子モジュール７の面７ａに配置されている。
【００３６】
図示する実施形態において、電子モジュール７は、部分的にのみ図示する複数の導体路１２も備えており、この導体路は、表面実装電子部品９と「ピンスルーホール」実装電子部品１０とを直接接続する。
【００３７】
導体路１２は、第１の面７ａと対向する電子モジュール７の第２の面７ｂに配置されることが好ましい。
【００３８】
機械１内部の電子モジュール７の好適な例のアセンブリは、同じ出願人によって、国際公開公報第２０１３３００８１８０号に記載され、示されている。
【００３９】
図示するように、ＰＴＨ電子部品１０は、第１の電解コンデンサ１３と、並列して接続された第２の電解コンデンサ１４と、を備え、これらの電解コンデンサはともに、蓋３によって形成されたヒートシンク８の方をむいている。
【００４０】
より正確には、コンデンサ１３、１４は、実質的に円筒状であり、ヒートシンク８の方に面する外側円筒面を備えている。
【００４１】
図示する好適な実施形態において、電子部品１３、１４は、回転軸線Ｒに対して横方向にある拡張Ｄの主線を有している。
【００４２】
コンデンサ１３、１４は電力部品であるので、機械１の動作時に熱を帯びる。したがって、これらのコンデンサは、以下に詳細に説明するように、これらが発生させる熱を放散させるために蓋３と接触させられることが有益である。
【００４３】
機械１は、電子モジュール７支持要素１５を備えている。支持要素１５は、好ましくは、円盤状であり、プラスチック材料から製造される。
【００４４】
特に図２を参照すると、要素１５が、どのように、支持要素１５に収容された、電子モジュール７の座部１６を備えているかを理解することができる。
【００４５】
具体的には、座部１６は、プリント回路基板１１と、平面図における寸法がプリント回路基板１１を越えて延びている電子部品とを受け入れるように形成される。
【００４６】
座部１６は、プリント回路基板１１のハウジング１７を備えることが好ましい。
【００４７】
座部１６は、コンデンサ１３のハウジング１８を備えることが好ましい。
【００４８】
座部１６は、コンデンサ１４のハウジング１９を備えることが好ましい。
【００４９】
本発明によれば、電気機械１は、弾性押圧手段であって、支持要素１５から及びプリント回路基板１１からヒートシンク８の方にコンデンサ１３及び１４を押し出すように、支持手段とコンデンサ１３及び１４との間において作用する弾性押圧手段を備えている。
【００５０】
電子モジュール７の電子部品９、１０のうちの少なくとも第１の電子部品１３、１４は、使用時に、ヒートシンク８の方へと面して、ヒートシンクと熱的に接触している。
【００５１】
電気機械１は、弾性押圧手段であって、支持手段からヒートシンク８の方に第１の電子部品１３、１４を押し出すように、電子部品９、１０支持手段と前述した第１の電子部品１３、１４との間に弾性押圧手段を備えている。
【００５２】
上述の支持手段は、電気接続手段であって、好ましくはプリント回路基板１１と、必要に応じて導体路１２とを備え、電子部品９、１０間において電子モジュール７を形成するように機能する、電気接続手段を備えている。
【００５３】
電子部品９、１０は電気接続手段に接続され、弾性押圧手段は、電気接続手段と少なくともコンデンサ１３との間において作用することが好ましい。
【００５４】
既に示した通り、電気接続手段はプリント回路基板１１を備えることが好ましく、図示しない実施形態では、弾性押圧手段は、プリント回路基板１１とコンデンサ１３、１４との間において作用する。
【００５５】
図示する好適な実施形態において、支持手段は電子モジュール７の支持要素１５を備え、弾性押圧手段は、支持要素１５とコンデンサ１３、１４との間で作用する。
【００５６】
弾性押圧手段は、コンデンサ１３のハウジング１８、及び、コンデンサ１４のハウジング１９に配置されることが好ましい。
【００５７】
図示する好適な実施形態において、弾性押圧手段は、コンデンサ１３に作用するばね２０を備えている。
【００５８】
好適には、ばね２０は、第２のコンデンサ１４にも作用し、第２のコンデンサをヒートシンク８の方に押し出す。
【００５９】
ばね２０は、蓋３と接触してコンデンサ１３、１４を効果的に保持する定圧型のものであることが好ましい。
【００６０】
電子部品１３、１４とヒートシンク８との間の熱交換を最適化するために、機械１は、部品１３、１４とヒートシンク８との間に挿入された熱伝導手段を備えている。
【００６１】
図３を参照すると、機械１が、例えば熱伝導性ペースト２１、具体的には、コンデンサ１３、１４と蓋３との間に配置された「熱伝導性隙間充填剤」として知られている種類のものをどのように備えるかという手法を理解することができる。
【００６２】
ペースト２１は、電子部品１３、１４から蓋３の方に放散する熱の「好適な」移動経路を生成する。
【００６３】
ばね２０の存在によって、部品１３と部品１４との間の間隔が先行技術の解決策と比較して極めて制限され、熱交換表面を最適化するのに必要なペースト２１の量が顕著に低減されることが有益である。
【００６４】
特に図２及び３を参照すると、ばね２０が、どのように、適切な形状の金属テープ片によって形成されるかを理解することができる。
【００６５】
ばね２０は、中央部２２、２３、２４と、２つの端部２５、２６とを有している。
【００６６】
端部２５、２６は曲がっており、すなわち、これらの端部は、螺旋形状を有するか、又は螺旋状に巻かれており、支持要素１５との連結に用いられる。
【００６７】
具体的には、支持要素１５は、端部２５の座部２７と、ばね２０の端部２６の座部２８と、を備えている。
【００６８】
座部２７及び２８は、機械１の回転軸線Ｒと平行して延びる支持要素１５の突出部に形成されることが好ましい。
【００６９】
中央部は、コンデンサ１３と嵌合することを意図した第１の伸張部２２と、コンデンサ１４と嵌合することを意図した第２の伸張部２４と、を備えている。
【００７０】
第１の伸張部２２は、電子部品１３と接することが意図され、電子部品１３に対しヒートシンク８の方に押圧作用を加える。既に示したように、この押圧作用は、一定であることが好ましい。第２の伸張部２４は、電子部品１４と接することが意図され、電子部品１４に対しヒートシンク８の方に押圧作用を加える。既に示したように、この押圧作用は、一定であることが好ましい。中央部は、第１の伸張部２２と第２の伸張部２４とを接続する、好ましくは直線状に接続する接続伸張部２３を備えている。
【００７１】
図示する好適な実施形態において、伸張部２３の横方向寸法は、伸張部２２、２４の横方向寸法よりも小さい。
【００７２】
特に図２を参照すると、伸張部２２、２３、２４によって形成されたばね２０の中央部が、どのように、実質的に直線状に延びているかを理解することができる。
【００７３】
より正確には、モータ１から取り外されるばね２０を考慮すると、中央部は実質的に直線状である。
【００７４】
支持要素１５は、上述のハウジング１８、１９を分離するセパレータ２９を備えている。
【００７５】
セパレータ２９は、ばね２０の接続伸張部２３を支持させるか又は停止させることが有益である。
【００７６】
セパレータ２９は、ばね２０の伸張部２３の座部２９ａを備えることが好ましい。
【００７７】
図示するように、電子部品１３、１４のハウジング１８、１９はそれぞれ、ばね２０の第１の伸張部２２の座部３０と、ばね２０の第２の伸張部２４の座部３１と、を備えている。
【００７８】
特に図３を参照すると、機械１が一旦閉じられると、蓋３によって押し出されたコンデンサ１３及び１４がそれぞれ、どのように、伸張部２２及び２４を、対応する座部３０、３１に押し出すかを理解することができる。
【００７９】
このように、伸張部２２及び２４は、湾曲部２５及び２６から解かれた金属テープの一部によっても、湾曲形状になる。
【００８０】
換言すると、基準位置において直線状である、すなわち、電気機械１に組み立てられない場合に、ばね２０の伸張部２２及び２４は、コンデンサ１３、１４がそれぞれの座部３０、３１に押し込まれると、湾曲形状になる。
【００８１】
図示する好適な実施形態において、座部３０及び３１は、支持要素１５の穴の形態であり、この穴に、ばね２０の伸張部２２及び２４が配置される。
【００８２】
ばね２０は、使用時に、座部２７において端部２５を備えたハウジング１８、及び座部２８において端部２６を備えたハウジング１９に配置される。
【００８３】
伸張部２２は座部３０に配置され、伸張部２４は座部３１に配置される。
【００８４】
電子部品１３、１４が、ばね２０よりも上で、それぞれのハウジング１８、１９に挿入されると、ばね２０の伸張部２２及び２４は方向Ｖに押し出され、端部２５、２６の少なくとも一部が解かれ、湾曲形状になる。
【００８５】
図３を参照すると、ケース４が一旦閉じられると、既に示したように、端部２５、２６が、どのように、伸張部２２、２４をそれぞれ再び直線状にし、ヒートシンク８に対する方向Ｖ１に、電子部品１３、１４に対して押圧作用を加え、これによって、電子部品１３、１４と蓋３との間の熱交換を最適化することができるかを理解することができる。
【００８６】
直線構造の伸張部２２及び２４の長さは、対応する湾曲構造の伸張部２２及び２４よりも短い。しかしながら、簡略化のために、同じ参照符号を用いた。
【００８７】
図示する好適な実施形態において、既に示したように、ＰＴＨ型部品であるコンデンサ１３、１４は、プリント回路基板１１に接続する、それぞれのレオフォア(rheophore)１３ａ、１４ａを備えている。
【００８８】
したがって、コンデンサ１３、１４は、レオフォア１３ａ、１４ａによって、プリント回路基板１１に接続されており、支持要素１５のハウジング１７、１８に配置されている。
【００８９】
蓋３の方へのコンデンサ１３、１４の移動は、レオフォア１３ａ、１４ａの可撓性により可能となることが好ましい。
【００９０】
さらに、好ましくは、特に蓋３による、電子部品１３、１４とヒートシンク８との間の熱交換面を更に最適化するために、蓋は、実質的にコンデンサ１３、１４と一致するように形成された輪郭を有し、すなわち、蓋は、コンデンサ１３、１４が少なくとも部分的に収容される座部３２、３３を関連付けている。
【００９１】
また、蓋３は、ばね２０の端部２５、２６の座部２７、２８が形成される支持要素１５の上述した突出部を受容することを意図した２つの内側凹部３４、３５も備えている。
【図１】
2016523073.tif 000003
【図２】
2016523073.tif 000004
【図３】
2016523073.tif 000005
【国際調査報告】
2016523073.tif 000006
2016523073.tif 000007