CN105308795A - 用于压缩机的电连接装置和包括这样的电连接装置的压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于压缩机的电连接装置(5)，电连接装置(5)包括用于连接至压缩机的电马达(2)的连接块(7)；多个可移除电连接元件(72)，以三角形装配到所述连接块(7)中，以与所述电马达(2)的控制装置(1)的连接端子(6)接合；和至少一个电绝缘元件(8)，可移除地安装在连接块(7)上，以便将电连接元件(72)与将控制装置(1)和电马达(2)分开的壁绝缘，所述电绝缘元件(8)构造为当所述连接块(7)插入到所述电绝缘元件(8)中时提供用于所述电连接元件(72)的止档件。本发明还涉及一种包括所述电连接装置(5)的压缩机。

Description

用于压缩机的电连接装置和包括这样的电连接装置的压缩机

技术领域

本发明涉及用于压缩机的电连接装置和包括这样的电连接装置的压缩机。其特别地在用于机动车辆装备的制冷剂回路的压缩机部分中找到应用。

背景技术

在这样的回路中，制冷剂利用压缩机循环通过空调回路。传统地，该压缩机是机械类型，且其旋转被带轮驱动，所述带轮通过带连接至车辆的内燃机。

由于推进具有功率燃烧发动机的车辆的化石燃料越来越稀缺，混合动力车辆或全电车辆的数量持续增加，所述混合动力车辆即具有内燃机的车辆，所述内燃机联接至电马达，所述全电车辆即仅被电机推进的车辆。

通常由内燃机提供的机械能因此在全电车辆的情况下较少可用或完全不可用。此外，出于整体效率的原因，驱动混合动力或电动车辆中的压缩机的优选方案是为驱动压缩机的电马达提供功率，而不是利用电机的带驱动。

但是，车辆的一个特定模型可被售卖为装配有内燃机和机械压缩机的版本，但也还售卖为装备有需要使用电压缩机的电类型的推进马达的版本。

这两种类型的压缩机基于不同的技术，它们需要使用不同的润滑剂。特别地，在电压缩机中的高电势的存在要求使用介电润滑剂，其具有比在机械压缩机中使用的传统润滑剂优越的电绝缘属性。

除了介电润滑剂的成本高于机械压缩机中使用的传统润滑剂的成本之外，这样的情况意味着机动车辆制造者不得不在车辆生产线上执行两种类型的润滑剂的库存控制。两种润滑剂的库存控制特别麻烦，且增加生产线上错误的风险。

为了缓解该缺点且允许使用同一润滑剂，专利权人已经开发了一种用于压缩机的电连接装置，其包括壳体，在壳体内，电连接元件出于空间最小化的原因以三角形布置，且被保持在位。这样的装置还包括盖以关闭壳体，其意图减小电弧的风险。开口被制造在壳体中，以允许电连接元件被安装和/或被移除。但是，电连接元件在装置中的布置留有用于改进的空间。

发明内容

本发明由此提出一种用于压缩机的电连接装置，电连接装置包括用于连接至压缩机的电马达的连接块；多个可移除电连接元件，以三角形装配到所述连接块中，以与用于控制所述电马达的控制装置的连接端子协作，和至少一个电绝缘元件，可移除地安装在连接块上，以便将电连接元件与将控制装置和电马达分开的壁绝缘，随着所述连接块插入到所述电绝缘元件中，所述电绝缘元件构造为提供用于所述电连接元件的端部止档件。

由此，通过本发明，利用电绝缘元件，同时连接块安装在电绝缘元件中，以便通过邻接定位电连接元件。这则限制了电连接元件在块中非正确定位的风险，因此限制了缺陷电连接件的风险。可还注意到，计划执行利用电绝缘元件将电连接元件定位的该功能使得可以具有简单结构的连接块，由此促进流体紧密性。

电绝缘元件还形成绝缘帽，且使得可以增加处于地电势的壁和处于高电势的连接块的电元件之间的距离。由此，即便马达舱室的壁覆盖有润滑剂，如果电绝缘元件补偿润滑剂的电绝缘缺失，电弧形成在壁和电元件之间的风险是低的。

根据本发明的一个方面，所述连接块构造为，允许所述电连接元件沿称为安装方向的方向引入到所述连接块中。所述端部止档件确保，电连接元件沿与所述安装方向相反的方向保持在位。

根据本发明的一个实施例，当所述电连接元件不存在时，电连接元件能够在连接块中进行平移运动。由此，当电绝缘元件没有安装在连接块上时，可以移除连接元件或将其定位在连接块中，而没有另外的解锁操作。

有利地，所述电连接装置构造为使得，电连接元件在连接块和电绝缘元件之间通过平移止档件保持在位。

根据本发明的一个方面，所述连接块包括开口，所述开口构造为允许将电连接元件电连接至马达的连接缆线通过，电绝缘元件包括后隔板，其被设计为至少部分地关闭连接块的开口。所述电连接元件还构造为经由连接块的所述开口引入到连接块中。通过本发明，连接块具有仅一个允许电连接元件和连接缆线被安装和移除的开口。通过限制连接块中的开口的数量，本发明由此使得可以减小定位在连接块内的电元件和壁之间的电弧的风险。

根据本发明的一个实施例，电绝缘元件的后隔板具有与连接块的开口互补的形状。

有利地，电绝缘元件的所述后隔板形成将所述电连接元件保持在位的端部止档件。当所述连接块被引入到所述电绝缘元件中时，显然保持端部止档件用作用于所述电连接元件的端部止档件。有利地，电绝缘元件的后隔板形成将所有所述电连接元件保持在位的端部止档件。

根据本发明的一个方面，后隔板包括至少一个通道段，其形成将其中一个所述电连接元件保持在位的所述端部止档件中的一个，所述通道段引导相应连接缆线。

根据本发明的一个示例性实施例，一个或多个所述通道段被构造为平行于相应连接缆线延伸。有利地，通道段是相互平行的。

根据本发明的一个方面，后隔板包括引导套筒，用于安装所述连接缆线或每个所述连接缆线。有利地，一个或多个通道段在相应引导套筒的延续部中。

根据本发明的一个示例性实施例，电绝缘元件由塑料制成，且优选地为单件。考虑到其为单件，这样的电绝缘元件具有低的制造成本，且可在非常少的步骤中被组装。

根据本发明的一个方面，电绝缘元件包括锁定器件，其构造为允许电绝缘元件在连接块上固定不动。锁定器件有利地使得电绝缘元件的手动安装更容易。

有利地，锁定器件包括具有夹持紧固齿形式的可变形锁定栓。这样的齿容易制造，且允许电绝缘元件有效地紧固至连接块。

根据本发明的一个方面，电绝缘元件是柔性的，以便允许其被安装和锁定在所述连接块上。

连接块例如包括至少一个凹部，所述凹部形成所述锁定器件的保持器。

根据本发明的一个示例性实施例，所述电连接元件在一个或多个所述通道段的末端和连接块的前壁之间以及在电绝缘元件的后隔板和连接块的凹部或其中一个凹部的后壁之间。以此方式，电连接元件完美地保持在位，且在所述连接装置的给定区域完美地保持在位，特别地是面对能够接收所述连接端子的开口。

本发明还涉及一种压缩机，包括如上限定的电连接装置。

附图说明

通过阅读以下仅通过示例和参考附图给出的描述将更好地理解本发明，在附图中：

图1是根据本发明的电压缩机的横截面示意图，

图2是根据本发明的电连接装置的纵向截面示意图，其具有压缩机的连接端子，

图3A-3F以透视图示出本发明的电连接装置的组装步骤，

图4是显示隐藏细节的示意透视图，所述细节示出本发明的电连接装置，

图5是自根据本发明的电连接装置的电绝缘元件和电连接元件下方观察的视图，和

图6和7是本发明的电连接装置的不同视角的透视图。

应指出，附图详细解释了本发明，从而本发明可被执行，如果适于更好地限定本发明，所述附图当然可以被使用。

具体实施方式

图1示意性地示出电压缩机9，其包括根据本发明的电连接装置5。由于压缩机9并入有驱动压缩机构3的电马达2，其是电压缩机。电马达2包括定子和固定到马达轴的转子，马达轴纵向地沿轴线H延伸，如图1所示。压缩机构3包括固定部件和移动部件，后者被电马达2的轴驱动旋转。压缩机构3是涡旋式的，或滑动叶片式或甚至活塞式的，这些例子通过图示给出，而不由此限制本发明的范围。

压缩机9还包括控制装置1，用于控制电马达2。该控制装置1特别是逆变器，其将来自车载网络的连续电流转换为驱动电马达2的正弦电流。

压缩机9通过壳体与其外部环境区分开。壳体在此是由铝或铝合金制成的部件，是中空圆柱形形状的，包括界定内部容积的周边壁。在该例子中，该壳体包括至少三个舱室，其具有在壳体内的腔室或空间的形式，控制装置1、电马达2和压缩机构3分别安装在其内，如图1所示。这些舱室是通过至少一个壁彼此分开的不同容积。因此应意识到，这些舱室可通过单个周边部件界定，所述部件形成壳体，或例如不同的子壳体，每个子壳体专用于一舱室，所述子壳体彼此组装以形成压缩机9。

在该例子中，压缩机9包括主壳体，形成容纳电马达2的马达舱室20，在第一端部处，形成内部容纳控制装置1的控制舱室10的壳体附连至马达舱室，在第二端部处(在电马达2的与第一端部相对的那侧)，形成内部容纳有压缩机构3的压缩舱室30的壳体附连至马达舱室。换句话说，马达舱室20夹置在控制层舱室10和压缩舱室30之间。

操作中，由制冷剂与润滑剂混合的混合物或流体进入马达舱室20，且在电马达2周围流动并通过电马达。制冷剂是亚临界流体，例如诸如R134a，但是也可以是超临界制冷剂，例如诸如二氧化碳，已知为R744。润滑剂例如是聚亚烷基二醇类型的化合物。

流体流动通过马达舱室20，然后进入压缩舱室30，压缩机构3容纳在压缩舱室内。压缩机构实现制冷剂的期望的压力和温度增加。与马达接触的制冷剂的循环提供了马达的冷却。

马达舱室20通过壁4与控制舱室10分开，该控制舱室防止流体进入控制舱室10。因此应意识到，为了保护包括处在高电势的元件的控制装置1，存在于马达舱室20中的流体没有流动进入控制舱室10。

应记住，控制装置1将电能供应给电马达2。因为这些部件处于两个不同的舱室中，控制装置1必须以流体紧密的方式连接至电马达2。为此，根据本发明的电连接装置5安装在马达舱室20和控制舱室10之间的接口处，在该情况下，在马达舱室20那侧。控制装置1的连接端子6通过所述连接装置的连接块7连接至电马达2。

参考图2，连接端子6在此包括三个传导杆61(其中一个不可见)，每个杆安装在壁4中的一孔中。在该例子中，传导杆61以密封方式在环11处通过壁4，该环优选地由玻璃制成，以便将杆与壁4电绝缘。传导杆61分别容纳在连接块7的三个连接开口74中。传导杆61的端部分别凸伸到控制舱室10和马达舱室20内。在该例子中，连接端子6大体平行于马达2的轴线延伸。为了防止传导杆61和壁4的材料之间的电弧，每个传导杆61安装有绝缘套筒62，其优选地由陶瓷制成，绝缘套筒通过结合至绝缘贯穿玻璃部件11固定到壁4。

连接块7在此包括由塑料制成的本体71，其具有平行六面体的整体形状，长度沿方向X延伸，宽度沿方向Y延伸，高度沿方向Z延伸。连接块7容纳多个连接元件72，在该情况下，为三个元件，它们可移除地安装在本体71的内部容积中。所述连接元件72允许连接端子6通过电缆线73电连接至马达2。它们以三角形布置。换句话说，它们没有对齐。在该情况下，它们中的两个是侧向的，第三个是中央的。

每个连接元件72被设计为与其中一个传导杆61协作。这些连接元件72对于本领域的技术人员是已知的，且将不再详细描述。连接块7可从安装在壁4中的传导杆61移除，以允许压缩机9以模块化的方式安装。

在此之后，术语“后”和“前”相对于轴线X定义，该轴线在图2中从后向前指向。同样，轴线Z用于提供取向，在该情况下，在图2中取向为从底部向上。

连接块7的本体71的后部面F1包括开口(图3C中为附图标记100)，以允许三个连接元件72被引入，并允许电缆线73通过。

为了允许连接端子6被连接至连接元件72，本体71的上部面F3包括直径大于3.2mm的连接开口74(在图8中最佳可见)，优选为3.7mm。

考虑到形成在连接块7的本体71中的这些开口，存在路径，电弧可沿其形成在电势为零的壁4和属于连接装置5的高电势电元件之间。

为了增加连接装置5的电绝缘，且如图2所示，电绝缘元件8可移除地安装在连接块7上，以便将电连接元件72与将电马达2和控制装置1分开的壁绝缘。电绝缘元件8定位在壁4和连接块7之间。连接块7在此用于保持密封件91。这样的密封件91意图围绕绝缘套筒62，以增强前述效果。

根据本发明，电绝缘元件8构造为，随着所述连接块7被引入到所述电绝缘元件8中，为所述电连接元件72提供端部止档件。

所述侧向电连接元件72在此在一侧通过连接块7的壁F4、且通过电绝缘元件8的两个通道段89的末端固定不动，而所述中央电连接元件定位在连接块的壁74和绝缘元件8的壁83之间，如将在后面详细描述的。

在该例子中，电绝缘元件8具有所述连接块7的帽8的形式。不用说，电绝缘元件8可具有各种形式，例如绝缘块的形式，等。

电绝缘元件8可包括接口隔板81和后隔板83的形式，该接口隔板定位在壁4和连接块7之间且覆盖本体71的上部面F3，该后隔板被设计为关闭本体71的后部面F1。在该例子中，电绝缘元件8是单件，且被设计为在安装时弹性地变形，电绝缘元件8然后通过夹持紧固保持在连接块7上。特别地，电绝缘元件的材料有利地被选择为允许接口隔板81是弹性的，从而其可在安装在连接块7的本体上时变形。这样的电绝缘元件8由聚酯基的材料制成，诸如通常称为PBT的聚对苯二甲酸丁二醇酯，这允许其获得适当的变形属性。

接口隔板81是平的，且沿平面(X，Y)延伸。只有贯穿开口85形成在隔板81中，以与本体71的连接开口74对齐。贯穿开口85的直径与连接端子6的绝缘套筒62的直径大体相等，以便允许通过形状匹配实现的安装，这使得可以改善在连接件5上的电绝缘，并限制液体经由连接开口74进入连接块7的本体71。

考虑到电绝缘元件8能够围绕由陶瓷制成的绝缘套筒62，这样的电绝缘元件8使得可以避免传导杆61之间的电弧。

如前所述，为了改善该绝缘，密封器件91有利地定位在壳体7和电绝缘元件8之间，以便围绕所述连接端子6的由陶瓷制成的绝缘套筒62。这可以是如前所述的密封件。作为变体，作为例子，所述密封圈件91是模制部件，其定位在连接块7和电绝缘元件8之间。其还可以是直接包覆模制到电绝缘元件8上的橡胶的类型。

在使用位置，密封器件91沿横向于连接端子6延伸所沿的轴线的平面延伸。在该情况下，其位于连接块7和电绝缘元件8之间，且特别地，在连接开口74和贯穿开口85之间。这样的密封器件91，特别地，这样的密封件，优选地为环形的，允许连接杆61和连接块7之间的连接的密封。

此外，考虑到其厚度，密封件91使得可以一方面增加壁4和连接块7之间的距离，另一方面增加两个连接杆61之间的距离。在该例子中，每个密封件91优选地由共聚物制成，例如氢化腈橡胶类型，通常称为HNBR。

图3A至3F示出电连接块7如何被插入到电绝缘元件8中，以及在该插入期间电绝缘元件8的用于电连接元件72的端部止档件作用。由此，在图3A中，连接缆线73首先被从后引入到电绝缘元件8的引导套筒84的管道中。然后，连接缆线73的自由端部被电连接到连接元件72，如图3B所示。连接元件72然后从后部面F1引入到本体71中，且大体准确地定位为面向本体71的上部面F3的连接开口(图3C)。连接块7由此构造为允许电连接元件72沿平行于方向X的方向(称为安装方向)被引入到连接块7中。将理解，当所述连接块7不存在时，电连接元件72能够在电绝缘元件8中平移运动。

一旦连接元件72已经安装在本体71中，连接块7被引入到电绝缘元件中，在朝向后部的运动中伴随连接缆线73，以便导致本体71的后部部分与电绝缘元件8的后隔板83协作，如图3D和3E所示。在图3E所示的位置中，电绝缘元件8开始用作用于所述电连接元件的端部止档件，以便因此确保它们被正确定位，即以一方式定位，该方式是允许电连接元件72将连接端子与面朝连接开口和贯穿开口定位的电缆线73电连接。电绝缘元件8特别地通过所述保持端部止档件而执行该功能。为了最终完成安装，参考图3F，连接块可在电绝缘元件8内扭转，且特别地通过夹持紧固而锁定，如以后解释的。在该最后操作期间，电连接元件已经处于允许它们接收所述电端子的正确位置。

通过本发明，后部面F1中的开口是电连接装置的需要用于安装和移除电缆线73和电连接元件72的唯一开口。这则避免将专用于连接端子的连接的开口和专用于将电连接元件73在连接装置5中安装、拆卸和保持的电缆线的通过的开口之外的其他开口布置在连接块7上的需要。

现参考图4，可以看见，电绝缘元件8的前隔板8是平的，且沿平面(Y，Z)延伸，即与接口隔板81成直角。

电绝缘元件8的后隔板83本身具有与本体71的后部部分互补的形状，以便允许连接块7和电绝缘元件8之间的优化协作。由于连接块7和电绝缘元件8的互补形状，连接块7被牢固地压靠电绝缘元件8，确保这些部件之间的保持和振动的减小。

电绝缘元件的后隔板83使得可以，一方面关闭连接块的后部面F1，另一方面允许连接至安装在本体71中的连接元件72的连接缆线73的通过。为此，后隔板83包括引导套筒84，其沿轴线X延伸，且包括三个管道，分别用于引导连接三个连接元件72的三个连接缆线73。其由此允许所述连接缆线73被安装在电绝缘元件8中。

换句话说，电绝缘元件具有U的总体形状，其中，U的基部对应于接口隔板81，同时U的分支对应于前隔板82和后隔板83。

根据本发明，电连接装置5由此有利地构造为使得，电连接元件72在连接块7和电绝缘元件8之间通过平移端部止档件保持在位。电连接元件由此在电连接装置中在允许它们接收电端子的精确位置固定不动。电连接元件72在所述通道段89的末端101和连接块7的前壁F4之间(就侧向电连接元件72而言)，和在电绝缘元件8的后隔板83和在连接块7的前壁F4处形成的凹部77的后壁102之间。

因此有利的是，电绝缘元件8的后隔板83形成端部止档件，其直接或经由所述通道段将所述电连接元件72保持在位。电绝缘元件8使得可以，随着所述连接块7被引入到所述电绝缘元件8中，提供用于所述电连接元件72的端部止档件，且当连接装置被安装时将电连接元件72在连接块7中保持在位，如之前可见。

在所示例子中，电绝缘元件8包括两个通道段89，其将侧向电连接元件72在连接块7中保持在位。这些通道段90相对于后隔板83朝向电连接装置5的内侧突出。当连接块7安装在电绝缘元件8上时，通道段89通过连接块7的后部面F1中的开口插入在连接块7中，从而它们使侧向连接元件72在连接块7内固定不动，如早前所见。

通道段89在引导套筒84的延续部中。它们引导每个对应的连接缆线73。通道段被构造为平行于它们引导的连接缆线73延伸。在该情况下，它们相互平行。

在该实施例中，电绝缘元件8的后隔板83还形成用于将中央连接元件72保持在位的端部止档件。隔板83直接压靠连接元件的端部，以便将其保持在位，特别是在沿轴线X的平移运动方面，如图4和5所示。由此，电绝缘元件8的后隔板83在此形成将所有电连接元件72保持在位的端部止档件。中央连接元件72沿轴线X相对于其他两个连接元件72偏移，在该情况下，这意味着相对于其他两个连接元件72向后，以便能够连接至连接端子的三个传导杆，如已经陈述的，所述传导杆位于三角形的顶点处。

通道段89在此限定倾斜壁103，在安装期间，其为连接块7的侧壁75提供引导效果，在安装之后，提供将连接块7的所述侧壁75夹置在所述通道段89和电绝缘元件8的接口隔板81之间的效果。

倾斜壁由此限定有助于将电连接块7引导到电绝缘元件8中的器件。此外，每个通道段89的顶部部分与接口隔板81间隔开，由此形成凹部。这样的凹部的尺寸大体等于连接块的侧向壁75的厚度，由此允许连接块7被电绝缘元件8沿轴线Z保持在其后部部分区域中。

如图6所示，电绝缘元件8在此包括锁定器件，优选地为弹性的，其构造为允许电绝缘元件8相对于连接块7被安装和移除。锁定器件由此允许电绝缘元件8在连接块上固定不动。它们包括具有夹持紧固齿88的形式的可变形锁定栓，其由前隔板82形成且优选地意图是柔性的。夹持紧固齿88例如制造为朝向电绝缘元件8的内部从前隔板82突出出来的凸伸部。锁定器件定位在前隔板82的中央部分的区域中，前隔板的两个端部牢固地压靠连接块7的前部面F4。

夹持紧固齿能够利用接口隔板81的柔性和/或前隔板82的柔性在连接块7的中央部分处卡持在连接块7上，特别是在凹部77的区域中，所述凹部部分地通过垂直于前部面，即沿平面(X，Y)延伸的板界定。凹部由此形成用于所述锁定器件的锁定栓的保持器。

图7以俯视图示出接口隔板81。在此将更好地理解，贯穿开口85定位为面朝连接开口74，以便允许传导杆被引入到电连接装置中，从而它们可与连接元件72接触。

Claims (13)

1.一种用于压缩机(9)的电连接装置(5)，该电连接装置(5)包括用于连接至压缩机(9)的电马达(2)的连接块(7)；多个可移除电连接元件(72)，以三角形装配到所述连接块(7)中，以与用于控制所述电马达(2)的控制装置(1)的连接端子(6)协作；和至少一个电绝缘元件(8)，可移除地安装在连接块(7)上，以便将电连接元件(72)与将控制装置(1)和电马达(2)分开的壁绝缘，所述电绝缘元件(8)构造为随着所述连接块(7)插入到所述电绝缘元件(8)中提供用于所述电连接元件(72)的端部止档件。

2.如权利要求1所述的电连接装置(5)，其中，所述连接块(7)构造为，允许所述电连接元件(72)沿称为安装方向的方向引入到所述连接块(7)中。

3.如权利要求1或2所述的电连接装置(5)，其中，当所述电绝缘元件(8)不存在时，电连接元件(72)能够在连接块(7)中进行平移运动。

4.如前述权利要求中的任一项所述的电连接装置(5)，构造为使得，电连接元件(72)在连接块(7)和电绝缘元件(8)之间通过平移端部止档件保持在位。

5.如前述权利要求中的任一项所述的电连接装置(5)，其中，所述连接块(7)包括开口(100)，所述开口构造为允许将电连接元件(72)电连接至马达(2)的连接缆线(73)通过，电绝缘元件(8)包括后隔板(83)，该后隔板被设计为至少部分地关闭连接块(7)的开口(100)。

6.如权利要求5所述的电连接装置(5)，其中，电绝缘元件(8)的后隔板(83)具有与连接块(7)的开口(100)互补的形状。

7.如权利要求5或6所述的电连接装置(5)，其中，电绝缘元件(8)的所述后隔板(83)形成将所述电连接元件(72)保持在位的端部止档件。

8.如权利要求7所述的电连接装置(5)，其中，后隔板(83)包括至少一个通道段(89)，该通道段形成将其中一个所述电连接元件(72)保持在位的所述端部止档件中的一个，所述通道段引导相应的连接缆线(73)。

9.如权利要求8所述的电连接装置(5)，其中，一个或多个所述通道段被构造为平行于相应的连接缆线(73)延伸。

10.如权利要求8或9所述的电连接装置(5)，其中，后隔板包括引导套筒(84)，用于安装所述连接缆线(73)或每个所述连接缆线(73)。

11.如权利要求10所述的电连接装置(5)，其中，一个或多个通道段(89)在相应的引导套筒(84)的延续部中。

12.如权利要求8至11中的任一项所述的电连接装置(5)，其中，所述电连接元件(72)在一个或多个所述通道段(89)的末端(101)和连接块(7)的前壁(F4)之间以及在电绝缘元件(8)的后隔板(83)和连接块(7)的凹部(77)的后壁之间。

13.一种压缩机(9)，包括如前述权利要求中的任一项所述的电连接装置(5)。