DE112008001165T5

DE112008001165T5 - Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung

Info

Publication number: DE112008001165T5
Application number: DE112008001165T
Authority: DE
Inventors: Yoshinobu Ito; Osamu Kobayashi
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2010-03-25
Also published as: CN101668664B; JP2009083573A; US8199514B2; WO2009041569A1; CN101668664A; US20090296356A1

Abstract

Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung, gekennzeichnet durch:
eine Trennwand mit einem konvexen Abschnitt und einem konkaven Abschnitt;
eine Steuerungseinheit mit einer Platine, an deren Vorderfläche und Rückfläche eine elektronische Komponente montiert ist;
ein Adhäsionsmittel zum Verbinden des konvexen Abschnitts und der Platine; und
eine elektrische Vorrichtung, die mit der Steuerungseinheit durch einen Leiter elektrisch verbunden ist und gegenüber der Steuerungseinheit angeordnet ist, wobei die Trennwand zwischen ihnen angeordnet ist, wobei die Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass
der Leiter so vorgesehen ist, dass er durch die Trennwand und die Platine hindurchgeht, und ein Ende des Leiters an die Platine gelötet ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung, in der eine elektrische Vorrichtung und eine Steuerungseinheit integriert sind.
STAND DER TECHNIK
Ein Beispiel einer Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung beinhaltet ein Fahrzeugsteuerungssystem, das in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. JP-A-2007-10042 beschrieben ist. Dieses Fahrzeugsteuerungssystem integriert ein Shift-by-Wire-Stellglied, das als eine elektrische Vorrichtung dient, und eine Shift-by-Wire-ECU (die nachstehend als eine SBW-ECU bezeichnet wird), die als eine Steuerungseinheit dient. Gemäß dem Fahrzeugsteuerungssystem sind das Shift-by-Wire-Stellglied und die SBW-ECU in einem Gehäuse untergebracht, was eine Verkleinerung ermöglicht.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösende Aufgabe
In dem Fahrzeugsteuerungssystem, das in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. JP-A-2007-10042 beschrieben ist, sind jedoch das Shift-by-Wire-Stellglied und die SBW-ECU nicht getrennt. Als eine Folge kann ein metallischer Fremdkörper, der von einer Zahnradkomponente des Shift-by-Wire-Stellglieds erzeugt wird, an einer Platine oder elektronischen Komponenten der SBW-ECU anhaften und einen Kurzschluss in einem elektrischen Kreis verursachen.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des vorstehenden Problems gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung vorzusehen, die ein elektrisches Isolationsvermögen zwischen einer elektrischen Vorrichtung und einer Steuerungseinheit gewährleisten kann.
EINRICHTUNG ZUM LÖSUNG DER AUFGABE
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, hat eine elektrische Speichervorrichtung: eine Trennwand mit einem konvexen Abschnitt und einem konkaven Abschnitt; eine Steuerungseinheit mit einer Platine, an deren Vorderfläche und Rückfläche eine elektronische Komponente montiert ist; ein Adhäsionsmittel zum Verbinden bzw. Fügen des konvexen Abschnitts und der Platine; und eine elektrische Vorrichtung, die mit der Steuerungseinheit durch einen Leiter elektrisch verbunden ist und gegenüber der Steuerungseinheit angeordnet ist, wobei die Trennwand zwischen diesen angeordnet ist. Die Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter so vorgesehen ist, dass er durch die Trennwand und die Platine hindurchgeht, und ein Ende des Leiters an die Platine gelötet ist.
Nach Anspruch 2 ist die Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Komponente, die an der Platine montiert ist, in dem konkaven Abschnitt der Trennwand aufgenommen ist.
Nach Anspruch 3 ist die Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Gehäuse aufweist, das durch die Trennwand in einen ersten Raum und einen zweiten Raum geteilt ist, wobei der erste Raum die Steuerungseinheit aufnimmt und der zweite Raum die elektrische Vorrichtung aufnimmt.
Nach Anspruch 4 ist die Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Vorrichtung ein Sensor ist.
Nach Anspruch 5 ist die Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Vorrichtung ein Motor ist.
Nach Anspruch 6 ist die Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Motor in einem Shift-by-Wire-System verwendet wird.
Nach Anspruch 7 ist die Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter in der Trennwand eingebettet ist.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
In einer Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1 sind eine Steuerungseinheit mit einer Platine, an deren Vorderfläche und Rückfläche eine elektronische Komponente montiert ist, und eine elektrische Vorrichtung, die durch einen Leiter mit der Steuerungseinheit elektrisch verbunden ist, mit einer zwischen ihnen gelegenen Trennwand angeordnet. Die Platine der Steuerungseinheit und der konvexe Abschnitt der Trennwand sind haftend miteinander verbunden; und ein Ende des Leiters, der so vorgesehen ist, dass er durch die Trennwand und die Platine hindurchgeht, ist an die Platine gelötet. Die elektrische Vorrichtung ist somit von der Steuerungseinheit vollständig getrennt. Selbst falls ein metallischer Fremdkörper von der elektrischen Vorrichtung erzeugt wird, haftet demzufolge der metallische Fremdkörper nicht an der Platine oder der elektronischen Komponente der Steuerungseinheit an, was es möglich macht, einen Kurzschluss eines elektrischen Kreises zu verhindern. Gemäß der Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung kann ein elektrisches Isolationsvermögen zwischen der elektrischen Vorrichtung und der Steuerungseinheit deshalb gewährleistet werden.
In der Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung nach Anspruch 2 ist die elektrische Komponente, die an der Platine montiert ist, in dem konkaven Abschnitt der Trennwand aufgenommen. Deshalb kann Raum eingespart werden, um eine Gesamtverkleinerung der Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung zu erreichen.
Die Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung nach Anspruch 3 hat ein Gehäuse, das durch die Trennwand in einen ersten Raum und einen zweiten Raum geteilt ist, wobei der erste Raum die Steuerungseinheit aufnimmt und der zweite Raum die elektrische Vorrichtung aufnimmt. Dies trägt zu einer bequemeren Handhabung der Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung bei.
In der Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung nach Anspruch 4 ist die elektrische Vorrichtung ein Sensor. Deshalb kann eine Sensorunterbringungseinheit erreicht werden.
In der Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung nach Anspruch 5 ist die elektrische Vorrichtung ein Motor. Deshalb kann eine Motorunterbringungseinheit erreicht werden.
In der Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung nach Anspruch 6 wird der Motor in einem Shift-by-Wire-System verwendet. Deshalb kann eine Motorunterbringungseinheit für ein Shift-by-Wire-System erreicht werden.
In der Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung nach Anspruch 7 ist der Leiter in der Trennwand eingebettet. Deshalb kann der Leiter anstelle eines Innenlagenmusters der Platine verwendet werden, was als eine Gegenmaßnahme gegen Rauschen und Hochstromleitung vorteilhaft ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm einer elektrischen Verbindung eines Shift-by-Wire-Systems gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine perspektivische Ansicht des Shift-by-Wire-Systems gemäß der Ausführungsform.
3 ist eine Querschnittsansicht des Shift-by-Wire-Systems gemäß der Ausführungsform.
4 ist eine Frontalansicht einer Steuerungseinheit und eines Innendeckels gemäß dem Shift-by-Wire-System der Ausführungsform.
5 ist eine vergrößerte Ansicht einer Sammelschiene, einer Platine und einer Trennwand gemäß dem Shift-by-Wire-System der Ausführungsform.
6 ist eine vergrößerte Ansicht eines signalleitenden Drahts, der Platine und der Trennwand gemäß dem Shift-by-Wire-System der Ausführungsform.
7 ist eine Frontalansicht eines Shift-by-Wire-Stellglieds gemäß dem Shift-by-Wire-System der Ausführungsform.
BESCHREIBUNG DER BEZUGSZEICHEN

1: Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung (Shift-by-Wire-System)
10, 11, 12: Gehäuse (10: Gehäusekörper, 11: Innendeckel, 12: oberer Deckel)
12a: erster Raum (oberer Raum)
10a: zweiter Raum (unterer Raum)
16: Trennwand
16a: konvexer Abschnitt
16d: konkaver Abschnitt
14, 15: Leiter (14: Sammelschiene, 15: signalleitender Draht)
17: Adhäsionsmittel (Klebemittel)
21, 38: elektrische Vorrichtung (21: Motor, 38: Positionssensor)
50: Steuerungseinheit
51: Platine
57: elektrische Komponente

BESTE FORM ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform, die eine Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Shift-by-Wire-System realisiert, wird nachstehend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Wie 1 zeigt, ist ein Shift-by-Wire-Vorrichtungssystem 1, das als die Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung der Ausführungsform dient, mit einer Maschinen-ECU 2 durch einen Kabelbaum 3 über einen Verbinder 13 verbunden und ist auch mit einem Schalthebel 4 und einem automatischen Getriebe 6 verbunden. Hier steuert die Maschinen-ECU 2 eine Maschine, und der Schalthebel 4 wird durch einen Fahrer betätigt, um einen Fahrbereich des automatischen Getriebes 6 auf einen gewünschten Bereich festzulegen. Das automatische Getriebe 6 ändert ein Getriebeübersetzungsverhältnis automatisch gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Maschinendrehzahl. Das Shift-by-Wire-System 1 und die Maschinen-ECU 2 sind durch eine Verbindungseinrichtung wie ein Onboard-Kommunikationssystem CAN (Controller Area Network) 7 verbunden und können miteinander kommunizieren.
Das Shift-by-Wire-System 1 ist mit einem Stellglied 20 und einer Steuerungseinheit 50 versehen. Das Stellglied 20 ist mit einem Motor 21 versehen, der einen Fahrbereich (wie beispielsweise P, R, N, D, D1, und D2) des automatischen Getriebes 6 ändert, während die Steuerungseinheit 50 eine Platine 51 ist, an der eine Shift-by-Wire-ECU (nachstehend als eine SBW-ECU bezeichnet) 53, eine ECU für das automatische Getriebe (nachstehend als eine AT-ECU bezeichnet) 56 und dergleichen montiert sind, wie später erklärt wird (siehe 4).
2 ist eine Ansicht, die eine äußere Erscheinung des Shift-by-Wire-Systems 1 zeigt. Ein Gehäuse des Shift-by-Wire-Systems 1 ist aus einem Gehäusekörper 10, der aus Metal hergestellt ist, einem inneren Deckel 11, der aus Harz hergestellt ist, und einem oberen Deckel 12 aufgebaut, der aus Metal hergestellt ist. Der innere Deckel 11 ist mit dem Verbinder 13 integriert ausgebildet. Das Shift-by-Wire-System 1 ist durch einen Bolzen an einem Gehäuse des automatischen Getriebes 6 unter Verwendung eines Befestigungslochs 10b fixiert, das in dem Gehäusekörper 10 vorgesehen ist, und wird dadurch an dem Gehäuse des automatischen Getriebes 6 fixiert. Es sei angemerkt, dass der Gehäusekörper 10 stattdessen aus Harz hergestellt sein kann.
3 ist eine Querschnittsansicht des Shift-by-Wire-Systems 1. Das Shift-by-Wire-System 1 ist mit einem Gehäuse versehen, das aus dem Gehäusekörper 10, dem inneren Deckel 11 und dem oberen Deckel 12 aufgebaut ist, und ist auch mit dem Stellglied 20 und der Steuerungseinheit 50 versehen, die im Inneren des Gehäuses aufgenommen sind. An dem inneren Deckel 11 ist eine Trennwand 16 mit einer Plattenform vorgesehen, die einen unteren Raum 10a, der als ein zweiter Raum dient, mit dem Gehäusekörper 10 bildet. Das Stellglied 20 und ein Positionssensor 38 sind in dem unteren Raum 10a durch Fixieren des Stellglieds 20 und des Positionssensors 38 an dem Gehäusekörper 10 und dem inneren Deckel 11 durch Adhäsion mit einem Klebemittel oder unter Verwendung einer Fixierungseinrichtung wie einer Schraube fixiert. Durch Bedecken des inneren Deckels 11 mit dem oberen Deckel 12 ist ein oberer Raum 12a, der als ein erster Raum dient, zwischen dem inneren Deckel 11 und dem oberen Deckel 12 ausgebildet, und die Steuerungseinheit 50 ist in dem oberen Raum 12a aufgenommen. Es sei angemerkt, dass der obere Deckel 12 stattdessen aus Harz hergestellt sein kann, und der innere Deckel 11 und der obere Deckel 12 sind durch Schrauben, Adhäsion, Vibrationsschweißen oder dergleichen fixiert.
4 ist eine Frontalansicht der Steuerungseinheit 50 und des inneren Deckels 11, wobei der obere Deckel 12 entfernt ist. Die Steuerungseinheit 50 hat die Platine 51, an der elektronische Komponenten montiert sind, die die SBW-ECU 53 und die AT-ECU 56 bilden. Die Platine 51 ist an der Trennwand 16 des inneren Deckels 11 schraubfixiert. Die SBW-ECU 53 und die AT-ECU 56 teilen sich einen Leistungskreis 52, und die SBW-ECU 53 hat einen Motorantriebskreis 54. Hier treibt die SBW-ECU 53 das Stellglied 20 auf der Basis eines erforderten Bereichs an, der durch den Fahrer ausgewählt ist. Durch Steuern verschiedener Ventile einer hydraulischen Steuerungsvorrichtung des automatischen Getriebes 6 auf der Basis einer Information wie einem Betriebszustand der Maschine als Eingabe von der Maschinen-ECU 2 ändert die AT- ECU 56 einen Eingriffszustand von Kupplungen und Bremsen, um einen Schaltzustand zu ändern. Des Weiteren stabilisiert der Leistungskreis 52 eine Leistungsspannung auf eine vorbestimmte Spannung, die dann zu anderen Kreisen der SBW-ECU 53 und der AT-ECU 56 zugeführt wird. Der Motorantriebskreis 54 führt einen Motorantriebsstrom zu dem Motor 21 zu.
Wie 3 und 4 zeigen, ist ein Ende des inneren Deckels 11 mit dem Verbinder 13 integriert ausgebildet, und der Verbinder 13 ist mit einem Leistungsanschluss 13a und einem Signalanschluss 13b versehen. Der Verbinder 13 ist für jedes Element von den Elementen Maschinen-ECU 2, Schalthebel 4, automatisches Getriebe 6 und CAN 7 intern aufgeteilt und mit diesen elektrisch verbindbar. Der Leistungsanschluss 13a führt Leistung zu dem Leistungskreis 52 zu. Ein Ende des Leistungsanschlusses 13a steht in den Verbinder 13 vor und geht durch das Innere des inneren Deckels 11 (die Trennwand 16) hindurch, während ein anderes Ende, das in eine L-Form gebogen ist, nach oben von der Trennwand 16 vorsteht und an eine Anschlussfläche 13c der Platine 51 gelötet ist. Der Leistungsanschluss 13a ist mit einem IC des Leistungskreises 52 über ein Muster verbunden, das mit der Anschlussfläche 13c verbunden ist. Der Signalanschluss 13b überträgt Signale von Sensoren und Befehle oder dergleichen von der AT-ECU 56. Ein Ende des Signalanschlusses 13b steht in den Verbinder 13 vor und geht durch das Innere des inneren Deckels 11 (die Trennwand 16) hindurch, während ein anderes Ende, das in eine L-Form gebogen ist, nach oben von der Trennwand 16 vorsteht und an eine Anschlussfläche 13d der Platine 51 gelötet ist. Der Signalanschluss 13b ist mit der SBW-ECU 53 und der AT-ECU 56 über ein Muster verbunden, das mit der Anschlussfläche 13d verbunden ist. Auf diese Weise wird ein elektrisches Isolationsvermögen durch Hindurchgehen des Leistungsanschlusses 13a und des Signalanschlusses 13b durch das Innere des inneren Deckels 11 (die Trennwand 16) gewährleistet.
Eine Sammelschiene 14 leitet den Motorantriebsstrom, und ein Ende der Sammelschiene 14 ist an eine Anschlussfläche 14a der Platine 51 gelötet, die mit einem IC des Motorantriebskreises 54 verbunden ist. Darüber hinaus geht die Sammelschiene 14 durch das Innere der Trennwand 16 hindurch, und ein anderes Ende der Sammelschiene 14 steht nach unten von der Trennwand 16 vor und ist mit dem Motor 21 des Stellglieds 20 verbunden. Ein signalleitender Draht 15 überträgt ein Signal, das durch den Positionssensor 38 erfasst wird, zu der SBW-ECU 53, und ein Ende des signalleitenden Drahts 15 ist an eine Anschlussfläche 15a der Platine 51 gelötet, die mit einem IC der SBW-ECU 53 verbunden ist. Darüber hinaus geht der signalleitende Draht 15 durch das Innere der Trennwand 16 hindurch, und ein anderes Ende des signalleitenden Drahts 15 steht nach unten von der Trennwand 16 vor und ist mit dem Positionssensor 38 verbunden. Hier sind die Sammelschiene 14 und der signalleitende Draht 15 Leiter.
Der Zustand, in dem die Sammelschiene 14 und der signalleitende Draht 15 mit der Platine 51 verbunden sind, wird im Detail auf der Basis von 5 und 6 beschrieben. An der Platine 51 sind eine Vielzahl von elektronischen Komponenten 57 montiert. Die Trennwand 16 ist mit einer Vielzahl von konvexen Abschnitten 16a und konkaven Abschnitten 16d ausgebildet, wobei eine obere Fläche des konvexen Abschnitts 16a und eine untere Fläche der Platine 51 durch ein Klebemittel 17 aneinandergefügt sind, das als ein Adhäsionsmittel dient. Demzufolge nimmt der konkave Abschnitt 16d der Platine 51 einen Teil der elektronischen Komponenten 57 auf.
Wie 5 zeigt, ist ein Durchgangsloch 16b mit einem länglichen Querschnitt so vorgesehen, dass es durch den konvexen Abschnitt 16a (die Trennwand 16) hindurchgeht. Die Sammelschiene 14 des Motors 21 geht durch das Innere des Durchgangslochs 16b hindurch. Ein Endes der Sammelschiene 14 geht durch die Platine 51 hindurch und ist durch ein Lötmittel 18 an die Anschlussfläche 14a gelötet, die an einer oberen Fläche der Platine 51 vorgesehen ist. Da die Sammelschiene 14 mit der Platine 51 über solch einen Aufbau verbunden ist, können, selbst falls ein metallischer Fremdkörper, der von dem Shift-by-Wire-Stellglied 20 oder dem Positionssensor 38 erzeugt wird, in das Durchgangsloch 16b eintritt, der konvexe Abschnitt 16a und die Platine 51, die durch das Klebemittel 17 aneinandergefügt sind, verhindern, dass der metallische Fremdkörper zu einer unteren Fläche der Platine 51 eindringt. Darüber hinaus, da die obere Fläche der Platine 51 durch das Lötmittel 18 abgeschlossen ist, ist es möglich, zu verhindern, dass ein metallischer Fremdkörper zu der oberen Fläche der Platine 51 austritt.
Wie 6 zeigt ist ein Durchgangsloch 16c mit einem kreisförmigen Querschnitt so vorgesehen, dass es durch den konvexen Abschnitt 16a (die Trennwand 16) hindurchgeht. Der Signalanschluss 15 des Positionssensors 38 geht durch das Innere des Durchgangslochs 16c hindurch. Ein Ende des Signalanschlusses 15 geht durch die Platine 51 hindurch und ist durch ein Lötmittel 18 an die Anschlussfläche 15a gelötet, die an einer oberen Fläche der Platine 51 vorgesehen ist. Da der Signalanschluss 15 mit der Platine 51 über solch einen Aufbau verbunden ist, können, selbst falls ein metallischer Fremdkörper, der von dem Shift-by-Wire-Stellglied 20 oder dem Positionssensor 38 erzeugt wird, in das Durchgangsloch 16c eindringt, der konvexe Abschnitt 16a und die Platine 51, die durch das Klebemittel 17 aneinandergefügt sind, verhindern, dass der metallische Fremdkörper zu einer unteren Fläche der Platine 51 eindringt. Darüber hinaus, da die obere Fläche der Platine 51 durch das Lötmittel 18 abgeschlossen ist, ist es möglich, zu verhindern, dass ein metallischer Fremdkörper zu der oberen Fläche der Platine 51 austritt.
7 ist eine Frontalansicht des Stellglieds 20 und des Positionssensors 38, wobei der obere Deckel 12 und der innere Deckel 11 entfernt sind. Wie auch in 3 gezeigt ist, sind das Stellglied 20 und der Positionssensor 38 in dem unteren Raum 10a aufgenommen, der durch den Gehäusekörper 10 und den inneren Deckel 11 mit der Trennwand 16 gebildet ist. Das Stellglied 20 ist aus dem Motor 21, einem Reduktionsmechanismus 22, einem Bewegungsumwandlungsmechanismus 23 und dergleichen aufgebaut. Bezugszeichen 24 bezeichnet eine Haupthalterung, die aus einem Metall separat von dem Gehäusekörper 10 gemacht ist und die, nach Befestigung an dem Motor 21, dem Reduktionsmechanismus 22, dem Bewegungsumwandlungsmechanismus 23 und dergleichen, an dem Gehäusekörper 10 durch vier Bolzen 25 fixiert wird. Der Motor 21 ist an der Haupthalterung 24 fixiert, und eine Ausgabewelle des Motors 21 geht durch die Haupthalterung 24 hindurch, um nach vorne mit einem kleinen Zahnrad 26 vorzustehen, das an deren entferntem Endabschnitt befestigt ist. Der Motor 21 ist ein dreiphasiger bürstenloser Motor und an ihm ist ein Sensor angebracht, der jedes Mal dann ein Pulssignal sendet, wenn die Ausgabewelle um eine Winkeleinheit dreht. Der verwendete Motor 21 ist kompakt, um eine Unterbringung innerhalb des Gehäusekörpers 10 zu ermöglichen.
Im Inneren des Gehäusekörpers 10 ist eine Kugelumlaufwelle 30 parallel zu dem Motor 21 angeordnet und beide Enden der Kugelumlaufwelle 30 sind über Lager 31, 32 an der Haupthalterung 24 drehbar und axial gestützt. An einer vorderen Endseite der Kugelumlaufwelle 30 ist ein großes Zahnrad 28 fixiert, das mit dem kleinen Zahnrad 26 und einem mittleren Zahnrad 27 eingreift. Das kleine Zahnrad 26, das mittlere Zahnrad 27 und das große Zahnrad 28 bilden den Reduktionsmechanismus 22. Es sei angemerkt, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Drehung des Motors 21, die durch das kleine Zahnrad 26, das mittlere Zahnrad 27 und das große Zahnrad 28 verzögert wird, zu der Kugelumlaufwelle 30 übertragen wird. Jedoch kann die Drehung des Motors 21 durch ein Planetengetriebe, ein Schneckengetriebe oder dergleichen verzögert und dann zu der Kugelumlaufwelle 30 übertragen werden.
Die Kugelumlaufwelle 30 ist mit einer Kugelmutter 33 in Gewindeeingriff. Beide Enden einer Eingriffsstange 34, die sich parallel zu der Kugelumlaufwelle 30 erstreckt, sind an der Haupthalterung 24 befestigt. Ein C-förmiger Eingriffsabschnitt 35, der in Richtung zu einem Außenumfang der Kugelmutter 33 vorsteht, ist mit der Eingriffsstange 34 in Eingriff, und die Kugelmutter 33 ist in einer Axialrichtung in Bezug auf die Haupthalterung 24 bewegbar gehalten. Auf diese Weise wird eine Drehung des Motors 21 durch den Reduktionsmechanismus 22 verzögert und wird auf die Kugelumlaufwelle 30 übertragen, und eine Drehung der Kugelumlaufwelle 30 wird in eine Axialbewegung der Kugelmutter 33 durch die Kugelumlaufwelle 30, die Kugelmutter 33 und dergleichen umgewandelt.
Ein Ende einer Schwenkwelle 36 steht ins Innere des unteren Raums 10a vor und ist an dem Gehäusekörper 10 drehbar gestützt. Ein Basisendabschnitt eines Arms 37 ist an der Schwenkwelle 36 befestigt, wobei eine Relativdrehung des Arms 37 auf diese Weise reguliert wird und der gestützte Arm 37 schwingen kann. Ein entferntes Ende des Arms 27 gabelt sich auf und erstreckt sich zu beiden Seiten der Kugelmutter 33, wo jeweilige konkave Abschnitte 37a an den entfernten Enden ausgebildet sind. Durch Eingriff der konkaven Abschnitte 37a mit einer Eingriffswelle 33a, die vorgesehen ist, um sich in Richtung zu beiden Seiten der Kugelwelle 33 zu erstrecken, ist der Arm 37 im Eingriff, wobei eine relative Bewegung von ihm in der Axialrichtung der Kugelumlaufwelle 30 reguliert wird. Die Kugelumlaufwelle 30, die Kugelmutter 33, der Arm 37, die Eingriffswelle 33a, der konkave Abschnitt 37a und dergleichen bilden den Bewegungsumwandlungsmechanismus 23. Darüber hinaus ist ein Ende der Schwenkwelle 36 an dem Positionssensor 38 angebracht. Es sei angemerkt, dass ein Ende der Schwenkwelle 36 mit einem Bereichsumschaltmechanismus (nicht gezeigt) verbunden ist, der einem Antrieb durch das Stellglied 20 unterzogen wird.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung in Bezug auf einen Betrieb der SBW-ECU 53 und des Stellglieds 20 in dem Shift-by-Wire-System 1 mit dem vorstehenden Aufbau. Wenn der Fahrer den Schalthebel 4 betätigt, wird ein Schaltsignal auf der Basis des erforderten Bereichs, der ausgewählt ist, über den Signalanschluss 13b des Verbinders 13 in die SBW-ECU 53 eingegeben. Ein Motorantriebsstrom auf der Basis des Schaltsignals wird dann von der SBW-ECU 53 über die Sammelschiene 14 zu dem Motor 21 zugeführt.
Demzufolge wird der Motor 21 in einer vorbestimmten Antriebsrichtung angetrieben und eine Drehbewegung der Ausgabewelle des Motors 21 wird durch den Reduktionsmechanismus 22 verzögert und auf die Kugelumlaufwelle 30 übertragen, die an der Haupthalterung 24 gestützt ist. Eine Drehung der Kugelumlaufwelle 30 bewegt die Kugelmutter 33, deren Drehung durch einen Eingriff der Eingriffsstange 39 und des Eingriffabschnitts 35 reguliert wird, in der Axialrichtung, um somit den Arm 37 um die Schwenkwelle 36 zu drehen. Der Bereichsumschaltmechanismus wird durch eine Drehung der Schwenkwelle 36 geändert.
Die SBW-ECU 53 stoppt eine Drehung des Motors 21, wenn eine Ausgangsspannung des Positionssensors 38 einen vorbestimmten Wert erreicht. Ein Anhalten der Drehung des Motors 21 ändert den Fahrbereich des automatischen Getriebes 6.
Als Nächstes wird auf die Arbeitsweise der AT-ECU 56 eingegangen. In die AT-ECU 56 werden Informationen, die einen Betriebszustand wie die Maschinendrehzahl anzeigen, über den Signalanschluss 13b des Verbinders 13 von der Maschinen-ECU 2 eingegeben. Auf der Basis solcher Information gibt die AT-ECU 56 zu dem automatischen Getriebe 6 ein Steuerungssignal aus, das verschiedene Ventile der hydraulischen Steuerungsvorrichtung des automatischen Getriebes 6 steuert. Die Eingriffszustände der Kupplungen und Bremsen werden auf diese Weise geändert, um den Schaltzustand zu ändern.
In dem Shift-by-Wire-System 1 gemäß der Ausführungsform sind die Steuerungseinheit 50 mit der Platine 51, an deren Vorderfläche und Rückfläche die elektrische Komponente 57 montiert ist, und der Motor 21 und der Positionssensor 38, die durch die Sammelschiene 14 und den signalleitenden Draht 15 elektrisch mit der Steuerungseinheit 50 verbunden sind, mit der Trennwand 16 zwischen sich liegend angeordnet. Die Platine 51 der Steuerungseinheit 50 und der konvexe Abschnitt 16a der Trennwand 16 haften aneinander; und die Enden der Sammelschiene 14 und des signalleitenden Drahts 15, die so vorgesehen sind, dass sie durch die Trennwand 16 und die Platine 51 hindurchgehen, sind an die Platine 51 gelötet. Der Motor 21 und der Positionssensor 38 sind somit vollständig von der Steuerungseinheit 50 getrennt. Selbst falls ein metallischer Fremdkörper von dem Motor 21 oder dem Positionssensor 38 erzeugt wird, haftet demzufolge der metallische Fremdkörper nicht an der Platine 51 oder der elektronischen Komponente 57 der Steuerungseinheit 50 an, was es ermöglicht, einen Kurzschluss eines elektrischen Kreises zu verhindern. Somit kann gemäß dem Shift-by-Wire-System 1 die Steuerungseinheit 15 von dem Motor 21 und dem Positionssensor 38 elektrisch isoliert werden.
Des Weiteren ist gemäß dem Shift-by-Wire-System 1 die elektrische Komponente 57, die an der Platine 51 montiert ist, in dem konkaven Abschnitt 16d der Trennwand 16 aufgenommen. Deshalb kann ein Raum eingespart werden, um eine Gesamtverkleinerung des Shift-by-Wire-Systems 1 zu erreichen.
Des Weiteren hat das Shift-by-Wire-System 1 ein Gehäuse, das durch die Trennwand 16 in den oberen Raum 12a und den unteren Raum 10a geteilt ist, wobei der obere Raum 12a die Steuerungseinheit 50 aufnimmt und der untere Raum 10a den Motor 21 und den Positionssensor 38 aufnimmt. Dies trägt zu einer bequemeren Handhabung des Shift-by-Wire-Systems 1 bei.
Darüber hinaus, da die Sammelschiene 14 und der signalleitende Draht 15 in die Trennwand 16 in dem Shift-by-Wire-System 1 eingebettet sind, können die Sammelschiene 14 und der signalleitende Draht 15 anstelle eines Innenlagenmusters der Platine 51 verwendet werden, was als eine Gegenmaßnahme gegen Rauschen und Hochstromleitung vorteilhaft ist.
Es sei angemerkt, dass in der vorliegenden Ausführungsform der erste Raum über dem zweiten Raum angeordnet ist. Jedoch kann stattdessen der zweite Raum über dem ersten Raum angeordnet sein, oder der erste Raum kann angrenzend zu dem zweiten Raum angeordnet sein. Durch Ausbilden vieler konvexer Abschnitte 16a, um die untere Fläche der Platine 51 haftend zu verbinden, kann eine Schraube zum Verbinden der Platine 51 und der Trennwand 16 entfernt sein. Darüber hinaus, obwohl die vorliegende Ausführungsform das Klebemittel 17 als Adhäsionsmittel verwendet, können andere Adhäsionsmittel wie ein Blatt oder dergleichen verwendet werden. Ein Blatt, das als das Adhäsionsmittel verwendet werden kann, beinhaltet ein Polymerblatt mit einer Dicke von ungefähr 5 bis 10 mm sowie einer Wärmebeständigkeit, einer niedrigen Spannung und Adhäsionsvermögen an einer Platine.
Der integrierte Aufbau von elektrischen Vorrichtungen in der vorliegenden Erfindung wurde in dem Kontext einer Ausführungsform beschrieben; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese begrenzt und kann mit geeigneten Modifikationen angewendet werden, vorausgesetzt, dass diese Modifikationen dem technischen Konzept der vorliegenden Erfindung nicht widersprechen.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist geeignet zur Verwendung als eine Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung, die in einem separaten Zustand eine Steuerungseinheit mit einer Platine, an der eine elektrische Komponente montiert ist, und eine elektrische Vorrichtung speichert, die elektrisch mit der Steuerungseinheit verbunden ist, wie beispielsweise einem Motor zum Ändern eines Fahrbereichs eines Zielfahrzeugs auf einen gewünschten Bereich.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung sieht eine Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung vor, die ein elektrisches Isolationsvermögen zwischen einer elektrischen Vorrichtung und einer Steuerungseinheit gewährleisten kann.
Ein Shift-by-Wire-System 1 hat: eine Trennwand 16 mit einem konvexen Abschnitt 16a und einem konkaven Abschnitt 16d; eine Steuerungseinheit 50 mit einer Platine 51, an deren Vorderfläche und Rückfläche eine elektronische Komponente 57 montiert ist; ein Klebemittel 17 zum Verbinden des konvexen Abschnitts 16a und der Platine 51; und einen Motor 21, der mit der Steuerungseinheit 50 durch eine Sammelschiene 14 elektrisch verbunden ist und gegenüber der Steuerungseinheit 50 angeordnet ist, wobei die Trennwand 16 zwischen diesen liegt. Die Sammelschiene 14 ist so vorgesehen, dass er durch die Trennwand 16 und die Platine 51 hindurchgeht, und ein Ende der Sammelschiene 14 ist an die Platine 51 gelötet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2007-10042 A [0002, 0003]

Claims

Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung, gekennzeichnet durch: eine Trennwand mit einem konvexen Abschnitt und einem konkaven Abschnitt; eine Steuerungseinheit mit einer Platine, an deren Vorderfläche und Rückfläche eine elektronische Komponente montiert ist; ein Adhäsionsmittel zum Verbinden des konvexen Abschnitts und der Platine; und eine elektrische Vorrichtung, die mit der Steuerungseinheit durch einen Leiter elektrisch verbunden ist und gegenüber der Steuerungseinheit angeordnet ist, wobei die Trennwand zwischen ihnen angeordnet ist, wobei die Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass der Leiter so vorgesehen ist, dass er durch die Trennwand und die Platine hindurchgeht, und ein Ende des Leiters an die Platine gelötet ist.
Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Komponente, die an der Platine montiert ist, in dem konkaven Abschnitt der Trennwand aufgenommen ist.
Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch: ein Gehäuse, das durch die Trennwand in einen ersten Raum und einen zweiten Raum geteilt ist, wobei der erste Raum die Steuerungseinheit aufnimmt und der zweite Raum die elektrische Vorrichtung aufnimmt.
Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Vorrichtung ein Sensor ist.
Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Vorrichtung ein Motor ist.
Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor in einem Shift-by-Wire-System verwendet wird.
Unterbringungseinheit für eine elektrische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter in der Trennwand eingebettet ist.