CN104685719A - 具有全绝缘直接线连接的密封端子 - Google Patents

具有全绝缘直接线连接的密封端子 Download PDF

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亨德里克·埃尔马努斯·克拉森
艾伯塔斯·扬·亨德里克·科尔克曼
弗朗茨·迪特尔·佩特雷克
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Abstract

一种密封端子组件包括端子本体和延伸穿过该端子本体的端子销。该端子销各自具有：第一端部，该第一端部被构造用于连接至设置在密封压缩机外部的电源；以及第二端部，该第二端部被构造用于直接连接至设置在压缩机内的电机绕组。

Description

具有全绝缘直接线连接的密封端子
技术领域
本公开内容涉及密封端子，并且更具体地涉及具有全绝缘直接线连接的密封端子。
背景技术
此部分提供与本公开内容相关的未必是现有技术的背景信息。
密封端子组件将来自外部电源的电流载送至密封压缩机内的电机绕组，同时确保密封压缩机的内部是密封的。密封端子装置可以包括含有一个或更多个端子销的端子并且包括集线块。该端子可以密封封接至压缩机壳体。端子销延伸穿过端子并且密封封接至该端子。端子销的第一端部可以与延伸至外部电源的线连接，并且端子销的第二端部可以与延伸至密封压缩机中的电机绕组的线连接。
端子销的第二端部通常经由线连接器与延伸至电机绕组的线连接。集线块将线连接器紧固至端子销，以建立并且保持线与端子销之间的电连接。集线块可以使线与端子销之间的电连接绝缘。
发明内容
此部分提供本公开内容的综述，而不是其全部范围或所有特征的全面公开。
根据本公开内容的原理的一种密封端子组件包括端子本体、延伸穿过端子本体的多个端子销、和多个玻璃-金属封接件，多个玻璃-金属封接件设置在端子销与端子本体之间以使端子本体与端子销之间产生密封封接。端子本体的第一侧被构造成设置在密封压缩机外部。端子本体的第二侧被构造成设置在密封压缩机内。端子本体的外表面被构造成与密封压缩机的壳体密封封接。端子销各自具有第一端部和设置在端子本体的第二侧的第二端部，其中，第一端部用于连接至设置在密封压缩机外部的电源，第二端部用于连接至设置在密封压缩机内的电机绕组。
在一个示例中，端子销中的每个端子销包括盲孔，盲孔轴向延伸进入端子销的第二端部中。盲孔被构造成容纳用于连接至电机绕组的多根线。
在另一示例中，端子销中的每个端子销包括通孔，通孔定位成与第二端部相邻并且垂直于端子销的纵轴线延伸。通孔被构造成容纳用于连接至电机绕组的多根线。
根据本公开内容的原理的密封端子组件的替代实施方式包括端子本体、延伸穿过端子本体的多个电流传导管、和多个玻璃-金属封接件，多个玻璃-金属封接件设置在管与端子本体之间以将管密封封接至端子本体。管中的每个管具有设置在端子本体的第一侧的第一端部和设置在端子本体的第二侧的第二端部。管被构造成容纳多根线，其中多根线用于将设置在密封压缩机外部的电源连接至设置在密封压缩机内的电机绕组。
在一个示例中，管中的每个管包括轴向延伸穿过该管的通孔以用于容纳线。在另一示例中，管中的每个管包括：第一盲孔，第一盲孔轴向延伸进入该管的第一端部中；以及第二盲孔，第二盲孔轴向延伸进入该管的第二端部中。第一盲孔被构造成容纳与电源连接的多个第一线，第二盲孔被构造成容纳与电机绕组连接的多个第二线。
从此处所提供的说明中，另外的适用领域将变得明显。发明内容中的说明和特定示例仅意在用于说明的目的，而并不意在限制本公开内容的范围。
附图说明
此处所描述的附图仅用于说明所选实施方式而非所有可能的实现方式的目的，并且不意在限制本公开内容的范围。
图1是根据现有技术的密封压缩机的部分截面视图，该密封压缩机包括密封端子组件和集线块；
图2是图1的密封端子组件和集线块的俯视图；
图3是图1的密封端子组件和集线块的侧视图；
图4是图1的密封端子组件和集线块的前视图；
图5是图1的密封端子组件的立体图，其中，集线块的本体部分被移除以说明密封端子与延伸至电机绕组的线之间的电连接；
图6是图1的密封端子组件和集线块的立体图，其中，集线块被分解；
图7是根据本公开内容的原理的密封端子装置的立体图，该密封端子装置包括密封端子组件；
图8是图7的密封端子装置的沿图7所示的线8-8来截取的横截面视图；
图9是图7的密封端子装置的立体图，其中，热缩管使密封端子组件的销与延伸至电机绕组的线之间的电连接绝缘；
图10是图9的密封端子装置的沿图9所示的线10-10来截取的横截面前视图；
图11是根据本公开内容的原理的密封端子装置的替代实施方式的立体图；
图12是根据本公开内容的原理的密封端子装置的另一替代实施方式的立体图；
图13是根据本公开内容的原理的密封端子装置的另一替代实施方式的横截面前视图；
图14是根据本公开内容的原理的密封端子装置的又一替代实施方式的部分横截面前视图；以及
图15是根据本公开内容的原理的密封端子装置的另一替代实施方式的一部分的部分横截面前视图。
贯穿附图中的若干视图，对应附图标记指示对应零件。
具体实施方式
现在将参照附图来更全面地描述示例性实施方式。现在参照图1，示例性密封压缩机10包括壳体12、电机14、排放管16和密封端子装置18。壳体12包括上部分20和下部分22。上部分20和下部分22通过例如硬钎焊或者熔焊密封封接在一起。电机14设置在壳体12内。端子装置18可以如所示出的安装至上部分20(例如至压缩机10的顶部)，或者端子装置18可以安装至下部分22(例如，至压缩机10的侧部)。
电机14包括定子24和转子26。定子24具有绕组28，并且定子24经由过盈配合紧固至壳体12。转子26具有端盖30和中心口32。配重34附接于端盖30，并且曲轴36经由过盈配合紧固在中心口32中。曲轴36以驱动方式耦接至例如下述压缩机中所包括的类型的压缩机构(未示出)：涡旋式压缩机、旋转螺杆式压缩机或往复式压缩机。
电机14使曲轴36旋转以驱动压缩机构。该压缩机构转而压缩制冷剂，并且经压缩的制冷剂被排放至壳体12的内部中。然后，壳体12的内部中的经压缩的制冷剂通过排放管16被排放。排放管16延伸穿过壳体12的上部分20，并且通过例如软钎焊被密封封接至壳体12。
端子装置18将来自压缩机10外部的电源(未示出)的电流载送至压缩机壳体12内部的电机14。另外参照图2至图6，端子装置18包括端子组件38和集线块组件39。端子组件38包括端子板或端子本体40以及延伸穿过该端子本体40的端子销42。端子本体40通过例如硬钎焊或者熔焊被密封封接至壳体12。销42通过例如玻璃-金属封接件被密封封接至端子本体40。
销42各自具有第一端部44和第二端部46。销42的第一端部44可以与延伸至电源的线(未示出)电连接。端子组件38可以包括这些线。销42的第二端部46经由线连接器50电连接至线48(图5和图6)。线48延伸至电机14的绕组28。集线块组件39包括线48、线连接器50和集线块本体51，其中该集线块本体51将线连接器50紧固至销42，以建立并且保持该线连接器50与销42之间的电连接。集线块本体51可以由塑料电介质形成，并且可以使销42与线连接器50之间的连接电绝缘。线连接器50可以(例如使用压配合)嵌入在集线块本体51中，并且然后，集线块本体51可以在销42上滑动。
在一定的压缩机应用中，压缩机10内部的介质比如聚烷撑二醇(PAG)油和R134A制冷剂的组合是略导电的。另外，端子装置18中的金属部件可以被暴露于此导电介质。因此，可以显著地降低销42之间的绝缘电阻、销42与相邻电连接的部件之间的绝缘电阻、销42与端子本体40之间的绝缘电阻和/或销42与壳体12之间的绝缘电阻。这产生电损耗，并且在壳体12没有接地时会有可能使壳体12带电。
可以存在于密封压缩机内的导电介质不限于PAG油和R134A制冷剂的组合，而可以包括汽车应用中使用的各种制冷剂。端子销的位置会加剧导电介质使密封压缩机内的端子销彼此之间以及与附近的部件之间短路的问题。例如，一定的压缩机应用会需要端子销更靠近在一起并且被定向成直线而非圆。
现在参照图7和图8，密封端子组件60包括端子本体62和延伸穿过该端子本体62的端子销64。端子本体62和销64可以由金属(例如钢)形成。端子本体62与销64之间的界面可以被玻璃-金属封接件66密封封接。
销64的第一端部68可以与延伸至电源的线(未示出)电连接。销64的第二端部70与可以延伸至压缩机内的电机绕组的线72电连接。线72可以由金属(例如，铜、镍)形成。
线72可以使用绝缘体74来电绝缘，并且绝缘体74可以从线72的端部76剥离。同心盲孔78可以被形成(例如机加工)至销64的第二端部70中，并且线72的端部76可以插入至盲孔78中。然后，销64的第二端部70可以变形(例如压接)，以使销64与线72之间产生直接电连接。盲孔78可以在销64被安装在端子组件60中之前被加工至销64的第二端部70中，以避免金属碎片穿透玻璃-金属封接件66并且引起该玻璃-金属封接件66中的裂缝。
另外参照图9和图10，热缩管80可以置于销64和线72周围，以使销64与线72之间的直接连接绝缘。管80可以在线72插入至销64中之前被滑动至线72上，并且然后在线72插入至销64中时被滑动至销64上。然后，可以将热施加至管80以封接线72与管80之间的界面。管80可以从端子本体62的内表面82延伸至线72的被绝缘体74绝缘的节段84。
管80防止压缩机内的导电介质与端子组件60的包括销64和线72在内的载流部件的否则会暴露出来的部分之间的接触。管80可以由与一种或更多种制冷剂兼容的材料形成。管80可以包括粘合层，该粘合层施加于该管80的内表面以改进管80与线72之间的封接。
代替使用线连接器和/或集线块本体将销64附接于线72而将销64直接连接至线72，这降低了端子组件60安装的成本。另外，消除集线块本体允许销64与线72之间的紧凑连接，这减小了端子组件60所需要的安装空间的量。使用管80来使销64与线72之间的直接连接绝缘，这甚至在导电介质围绕端子组件60时也能防止销64(与附近部件)之间的低绝缘电阻。
现在参照图11，密封端子组件90包括端子本体92和延伸穿过该端子本体92的端子销94。端子本体92和销94可以由金属(例如钢)形成。端子本体92与销94之间的界面可以被玻璃-金属封接件96密封封接。
销94的第一端部98可以与延伸至电源的线(未示出)电连接。销94的第二端部100与可以延伸至压缩机内的电机绕组的线102电连接。线102可以由金属(例如，铜、镍)形成。
线102可以使用绝缘体104来电绝缘，并且绝缘体104可以从线102的端部106剥离。通孔108可以垂直于销94的纵轴线形成(例如钻)至销94中。通孔108定位成与销64的第二端部70相邻(例如，与销64的纵向中点相比更靠近第二端部70)。线102的剥离端部106可以被插入通孔108中。然后，线102的端部106可以通过例如软钎焊或者硬钎焊来接合至销94，以形成接头110并且使销94与线102之间产生直接电连接。可替代地，可以在销94的端部106插入通孔108之前将焊料涂于销94的端部106。可以使用下述示例性焊料来将线102连接至销94：该焊料包括OM-510062Sn/36Pb/2Ag和无铅OM-338PT(符合RoHS指令)。
可以使用高温硬钎焊或低温软钎焊来形成销94与线102之间的接头110。可以在端子本体92与销94之间形成玻璃-金属封接件96之前、期间或之后来执行高温硬钎焊。针对低温软钎焊，销94可以具有铜芯，并且(实心铜)线102可以直接软钎焊至销94的铜芯，以改进接头110的粘合并降低接头110的电阻。绝缘体比如热缩管可以置于接头110周围、销94周围、和/或线102的暴露部分周围。
现在参照图12，密封端子组件120包括端子本体122和延伸穿过端子本体122的端子销124。端子本体122和销124可以由金属(例如钢)形成。端子本体122与销124之间的界面可以被玻璃-金属封接件126密封封接。
销124的第一端部128可以与延伸至电源的线(未示出)电连接。销124的第二端部130与可以延伸至压缩机内的电机绕组的线132电连接。线132可以由金属(例如，铜、镍)形成。
线132可以使用绝缘体134来电绝缘，并且绝缘体134可以从线132的端部136剥离。线132的剥离端部136可以通过例如电阻熔焊(例如点焊)来接合至销124的外表面138，以形成接头140并且使销124与线132之间产生直接电连接。绝缘体比如热缩管可以置于接头140周围、销124周围、和/或线132的暴露部分周围。
现在参照图13，密封端子组件150包括端子本体152和延伸穿过端子本体152的管154。端子本体152和管154可以由金属(例如钢)形成。端子本体152与管154之间的界面可以被玻璃-金属封接件156密封封接。
线158直接延伸穿过管154，并且管154与线158之间的界面可以被密封封接。线158的第一端部160可以延伸至电源。线158的第二端部162可以与压缩机内的电机绕组电连接。线158可以由金属(例如，铜、镍)形成。
线158可以通过例如硬钎焊、软钎焊或熔焊(例如激光熔焊)来密封连接至管154。管154可以包括利于将(例如铜)线158激光熔焊至管154的镀(例如铜)层。在线158插入管154之后，可以通过例如粘合剂(例如环氧树脂、胶)和/或使管154变形(压接)来将线158密封连接至管154。
现在参照图14，示出了端子组件150的一部分，其中线158被线164置换。线164可以被插入穿过管154，并且螺母166可以螺纹连接至线164的第一端部168上，以防止线164从管154退出。外部线(未示出)可以经由螺纹连接来电连接至线164的第一端部168，并且外部线可以延伸至电源。线164的第二端部170可以延伸至压缩机内的电机绕组。
线164可以由金属(例如，铜、镍、铝)形成。线164可以具有带有不锈钢套的铜芯，其中该不锈钢套的至少一部分可以被移除以将线164密封连接至管154。可以使线164的外直径最大化，并且可以使管154的厚度最小化，以实现螺纹连接。
现在参照图15，示出了端子组件150的一部分，其中，管154被管172置换，并且线158被线174、176置换。盲孔178、180可以被形成(例如机加工)至管172的相反端部中。线174可以插入盲孔178中并且延伸至电源。线176可以插入盲孔180中并且延伸至压缩机内的电机绕组。
管172可以由金属(例如钢)形成。不需要线174、176与管172之间的密封封接，这是因为通过管172的设计，盲孔180相对于盲孔178密封封接。另外，线174、176可以具有不同的直径(例如，线174可以具有比线176的直径小的直径)。
本公开内容的实施方式的元件或特征是可互换的。在一个示例中，可以使用如参照图9和图10所论述的热缩管来覆盖图11至图15中示出的线和销的暴露部分。在另一示例中，在销被压接至线上之后，可以使用如参照图12所论述的电阻熔焊来改进图7至图10中示出的线与销之间的电连接。
为了说明和描述的目的提供了实施方式的先前描述。该先前描述不意在是详尽无遗的或者限制本公开内容。特定的实施方式的各个元件或特征一般不限于该特定的实施方式，而是在适当的情况下可互换并且能够被用在所选的实施方式中，即使没有具体示出或描述也是如此。同样的方式也可以按照许多方式来改变。这样的改变不应被视作偏离本公开内容，并且所有这样的修改意在包含在本公开内容的范围内。

Claims (20)

1.一种密封端子组件，包括：
端子本体，所述端子本体具有被构造成设置在密封压缩机外部的第一侧、被构造成设置在所述密封压缩机内的第二侧和被构造成与所述密封压缩机的壳体密封封接的外表面；
延伸穿过所述端子本体的多个端子销，所述端子销中的每个端子销具有设置在所述端子本体的所述第一侧的第一端部和设置在所述端子本体的所述第二侧的第二端部，其中所述第一端部用于连接至设置在所述密封压缩机外部的电源，以及所述第二端部用于连接至设置在所述密封压缩机内的电机绕组，所述端子销中的每个端子销包括盲孔，所述盲孔轴向延伸进入所述端子销的第二端部中，所述盲孔被构造成容纳用于连接至所述电机绕组的多根线；以及
多个玻璃-金属封接件，所述多个玻璃-金属封接件设置在所述端子销与所述端子本体之间，以使所述端子本体与所述端子销之间产生第一密封封接。
2.根据权利要求1所述的密封端子组件，其中，所述端子销的围绕所述盲孔的部分变形，以将所述线保持在所述盲孔中并且将所述线直接连接至所述端子销。
3.根据权利要求2所述的密封端子组件，其中，所述端子销的围绕所述盲孔的部分被压接。
4.根据权利要求3所述的密封端子组件，还包括第一绝缘材料，所述第一绝缘材料设置在所述端子销和所述线周围以使所述端子销与所述线之间的连接绝缘。
5.根据权利要求4所述的密封端子组件，其中，所述线部分地被第二绝缘材料覆盖，所述第二绝缘材料从所述线的插入所述盲孔中的端部剥离，并且所述第一绝缘材料从所述玻璃-金属封接件延伸至所述线的被所述第二绝缘材料覆盖的节段。
6.根据权利要求5所述的密封端子组件，其中，所述第一绝缘材料包括热缩管。
7.根据权利要求6所述的密封端子组件，其中，粘合剂被施加于所述第二绝缘材料的内表面，以使所述线与所述第二绝缘材料之间产生第二密封封接。
8.一种密封端子组件，包括：
端子本体，所述端子本体具有被构造成设置在密封压缩机外部的第一侧、被构造成设置在所述密封压缩机内的第二侧和被构造成与所述密封压缩机的壳体密封封接的外表面；以及
延伸穿过所述端子本体的多个端子销，所述端子销中的每个端子销具有设置在所述端子本体的所述第一侧的第一端部和设置在所述端子本体的所述第二侧的第二端部，其中所述第一端部用于连接至设置在所述密封压缩机外部的电源，以及所述第二端部用于连接至设置在所述密封压缩机内的电机绕组，所述端子销中的每个端子销包括通孔，所述通孔定位成与所述第二端部相邻并且垂直于所述端子销的纵轴线延伸，所述通孔被构造成容纳用于连接至所述电机绕组的多根线。
9.根据权利要求8所述的密封端子组件，其中，所述通孔中的每个通孔被定位成与所述端子销中的相应端子销的纵向中点相距第一距离并且与所述端子销中的所述相应端子销的第二端部相距第二距离，其中所述第二距离小于所述第一距离。
10.一种密封端子装置，包括：
根据权利要求8所述的密封端子组件；以及
所述线，其中，所述线通过以下方式中之一接合至所述端子销：将所述线硬钎焊至所述端子销和将所述线软钎焊至所述端子销。
11.一种密封端子装置，包括：
根据权利要求8所述的密封端子组件；以及
所述线，其中，通过将所述线电阻熔焊至所述端子销来使所述线接合至所述端子销。
12.一种密封端子组件，包括：
端子本体，所述端子本体具有被构造成设置在密封压缩机外部的第一侧、被构造成设置在所述密封压缩机内的第二侧和被构造成与所述密封压缩机的壳体密封封接的外表面；
延伸穿过所述端子本体的多个电流传导管，所述管中的每个管具有设置在所述端子本体的所述第一侧的第一端部和设置在所述端子本体的所述第二侧的第二端部，所述多个管被构造成容纳多根线，其中所述多根线用于将设置在所述密封压缩机外部的电源连接至设置在所述密封压缩机内的电机绕组；以及
多个玻璃-金属封接件，所述多个玻璃-金属封接件设置在所述管与所述端子本体之间，以将所述管密封封接至所述端子本体。
13.一种密封端子装置，包括：
根据权利要求12所述的密封端子组件；以及
所述线，其中，所述管中的每个管包括轴向延伸穿过该管的通孔以用于容纳所述线。
14.一种密封端子装置，包括：
根据权利要求12所述的密封端子组件；以及
所述线，其中，所述线中的每根线具有用于连接至所述电源的螺纹端部。
15.根据权利要求14所述的密封端子装置，还包括多个螺母，所述多个螺母各自螺纹连接至所述线的螺纹端部中的一个螺纹端部上，以将所述线保持在所述管中。
16.根据权利要求12所述的密封端子组件，其中，所述线通过下述方式中之一来密封连接至所述管：将所述线硬钎焊至所述管；将所述线软钎焊至所述管；以及将所述线熔焊至所述管。
17.根据权利要求12所述的密封端子组件，其中，所述线使用粘合剂密封连接至所述管。
18.根据权利要求12所述的密封端子组件，其中，所述管被压接以将所述线密封连接至所述管。
19.根据权利要求12所述的密封端子组件，其中，所述管中的每个管包括：第一盲孔，所述第一盲孔轴向延伸进入该管的第一端部中；以及第二盲孔，所述第二盲孔轴向延伸进入该管的第二端部中，所述第一盲孔被构造成容纳与所述电源连接的多个第一线，所述第二盲孔被构造成容纳与所述电机绕组连接的多个第二线。
20.根据权利要求19所述的密封端子组件，其中，所述多个第一线和所述多个第二线通过下述方式中之一密封连接至所述管：将所述多个第一线和所述多个第二线硬钎焊至所述管；将所述多个第一线和所述多个第二线软钎焊至所述管；以及将所述多个第一线和所述多个第二线熔焊至所述管。
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