CN107787544A - 用于电马达和该马达的电源单元之间的电连接的装置，特别地用于机动车辆的压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电马达(3)和所述马达的电源单元(5)之间的电连接的装置，特别地用于机动车辆的压缩机，所述装置包括由柔性的金属片材形成的连接插头，所述连接插头构造为，通过所述连接插头(62)和所述电源单元的连接器(52)之间的机械接触和电连接，允许所述马达在所述电源单元上的盲安装。

Description

用于电马达和该马达的电源单元之间的电连接的装置，特别 地用于机动车辆的压缩机

技术领域

本发明涉及用于电马达和所述马达的电源单元之间的电连接的装置。它还涉及配备有所述装置的马达和由所述马达和它的电源单元形成的组件。它在压缩机、特别地电动压缩机的领域中特别适用，例如用于使冷却剂在车辆的空调回路中循环。

背景技术

常规地，电动压缩机包括压缩机构，压缩机构由电马达驱动以对空调回路中的冷却剂加压。为对电马达供电，压缩机进一步包括逆变器，用于将可用的电流转换成为适用于压缩机马达的电流。例如，逆变器能够将直流电流转换成为三相交变电流。

已经提出了基于有线组件的各种解决方案，用以建立马达和逆变器之间的电连接。但是，这些解决方案难以适应低电压、高安培数的供电电流。事实上，在这种情形中，需要使用具有大横截面的电线，这使得使用允许以简单方式将马达组装在逆变器上的连接器是不可能的。

发明内容

本发明提议克服上述缺陷，并且为此，本发明涉及用于电马达和所述马达的电源单元之间的电连接的装置，特别地用于机动车辆的压缩机，所述装置包括用柔性的金属片材形成的连接插头，所述连接插头构造成通过所述连接插头和所述电源单元的连接器之间的机械接触和电连接而允许马达在电源单元上的盲安装(blind mounting)。

通过使用以金属片材限定的导体，可以在有限空间中提供具有大横截面的连接插头。另外，所述连接插头能够成形为允许盲安装。另外，因为所述插头的小空间需求，在流体围绕马达循环的情形中限制了负载损耗，在机动车辆的电动压缩机中通常是这样。金属片材的柔性特性还提供了能够有效抵抗振动的解决方案。

根据本发明的附加特征，其中这些特征能够一起采用或单独采用：

-所述装置包括用以电连接到马达的多个绕组的导体，

-所述连接插头电连接到所述导体，

-所述导体以金属片材构成，

-所述金属片材呈环件的形式，

-所述金属片材具有大致矩形的横截面，

-所述装置构造为使得所述金属片材的横截面的大侧边用以在安装之后沿着所述马达的转子的纵向轴线取向，

-所述装置包括电连接到所述导体的插脚，每个所述插脚用以连接到马达的一个绕组，

-所述插脚是L形状，在安装之后，所述L的一个臂在径向方向上取向，而所述L的另一个臂用以沿着马达的转子的所述纵向轴线取向，

-所述装置包括多个所谓的导体，每个导体关联于如所称的一个连接插头，

-所述导体同心地布置，

-所述连接插头从一个导体在角度方向上偏移到下一个导体，

-所述连接插头位于小于90°、或者甚至小于45°、乃至小于30°的相同角度扇区内，

-所述连接插头具有不同的角度取向，

-所述连接器或多个所述连接器以及所述连接插头或者多个所述连接插头是包覆成型的，特别是用电绝缘材料包覆成型，以形成一体式组件，

-所述连接插头包括接触部分和连接部分，所述接触部分与所述电源单元的连接器接触，所述连接部分构造成为在所述装置和所述电源单元之间建立的机械接触提供挠性，

-所述连接部分包括U形区域，

-所述接触部分构造成允许通过沿着所述马达的转子的纵向轴线的平移移动建立所述机械接触，

-所述接触部分包括用以与所述连接单元的连接器形成邻接接触的端部，

-所述接触部分包括用以与所述连接单元的连接器的侧壁形成接触的一个或多个侧边，

-所述侧边位于所述接触部分的弯曲区域处，

-所述接触部分构造成允许通过平移移动且之后进行旋转移动进行安装，

-所述接触部分包括用于通过沿着所述马达的转子的纵向轴线的平移移动与电源单元的连接器接合的接合壳体，

-所述接触部分包括用于固定电源单元的连接器的固定壳体，

-所述接合壳体和所述固定壳体彼此连通，以此方式允许电源单元的连接器借助于绕所述马达的转子的纵向轴线的旋转移动而从一个传送到另一个，

-所述接触壳体包括构造成允许与所述电源单元的连接器多点接触的凹形区域。

本发明另外涉及设有如上所述的连接装置的马达和从所述马达和它的电源单元形成的组件。

根据附加特征，其中这些特征能够一起采用或单独采用：

-所述连接器通过连接插头构成，

-电源单元的所述连接插头包括以第一金属材料制成的芯部和以第二金属材料制成的蒙皮，

-所述第一材料是铜。

根据本发明的一个方面，所述组件进一步包括由所述马达驱动的压缩机，以形成电动压缩装置。

附图说明

通过参考附图阅读以下纯粹作为非限制性示例提供的描述，将更清楚理解本发明，在附图中：

-图1是根据本发明的压缩装置的纵向横截面图。

-图2是图1的压缩装置的马达的一部分和连接装置的横向横截面图，处于其中马达正组装在它的电源单元上的位置，

-图3示出了处于组装位置中的与图2相同的视图，

-图4以透视图示出了与图3相同的视图，

-图5示意性地示出了先前图中的连接装置的导体和连接插头在压平之后的轴向图，

-图6示出了根据本发明的连接装置的连接插头的实施例的纵向横截面图。

具体实施方式

如图1所示，本发明涉及压缩装置。图1因此需要至少示意性地示出驱动压缩系统的轴的端部。后者可用于压缩不同特性的流体，并能够安装在任何类型的装置上，而与装置是可移动或者固定式无关。但是，其更特别地用于使得冷却剂在机动车辆的空调回路中循环到其预期直接或者间接地附接的机壳。

根据本发明的所述电动压缩装置包括压缩机(未示出)、驱动压缩机的电马达或机器3，以及安装在所述机器上的电流转换装置5。所述转换装置5构造成允许对所述电机3供电并控制所述电机3。因此，其用于马达的电源单元。

所述压缩机有利地是蜗管压缩机或叶片压缩机或甚至活塞式压缩机，这些示例是纯粹说明性的，而决不限制本发明范围。所述电机3例如是三相电马达。所述转换装置5例如是逆变器，即能够用于将例如电池传送的直流电流转换成为交变电流、特别是三相交变电流的装置。

压缩机能够包括在其中安放压缩构件的外壳。电机3包括在其中安放所述电机的定子34和转子32的外壳30。所述外壳特别地在外形上是圆柱形并且是中空的。它们沿着所述压缩机的轴和所述电机的转子共用的纵向轴线沿纵向延伸。压缩机的外壳和/或电机的外壳30例如由铝合金制成。

所述电机3有利地构造成附接到配备车辆中的支撑件，特别是机壳、驱动马达或齿轮箱。定子32包括主体36，主体36设有在角度方向上彼此分离开的齿38并且在这些齿38之间具有凹口40。所述定子32的主体36例如通过堆叠金属片材的堆叠而形成。所述定子32进一步包括围绕每一齿38设置并且占据所述凹口40的绕组42。所述绕组42有利地根据三相三角形-三角形设置彼此连接(因为不存在中性点)(需要包括该两个连接类型)。

所述压缩装置优选地构造为使得冷却剂通过所述电机3，与所述转换装置5形成接触，以冷却它们。用于流体的通路能够有利地在所述电机3和压缩机1之间设置。

所述转换装置5包括构造成安装在电机3上的主体50。换句话说，转换装置的所述主体50和电机3的所述外壳30是附连到彼此的两个单独件。

所述转换装置5在本示例中以悬臂式方式安装在所述电机上。其例如具有圆柱形构造，特别是与压缩机和/或电机3的外壳同轴。

所述转换装置特别地包括安放在所述主体50中的电流转换装置(未示出)。所述转换装置能够包括例如安装在印刷电路板上的晶体管桥接部。所述装置进一步包括用于向所述电机3供电的电连接器52，在本示例中用于三相电源的三个连接器。它们例如是呈大致直杆形式的连接插头，特别是布置在三角形的顶点上。

所述主体50有利地是单件组件，特别通过铸造生产。它能够构造成促进所述转换装置的冷却。

对电机供电的电力网在本示例中被提供较低的电压，例如低于60V的电压，这意味着使用高安培电流，特别是在尖峰信号期间。

根据本发明的一个方面，提供了用于电马达3和所述马达的电源单元5之间的电连接的装置60。其由此设置在所述电马达3和所述电源单元5之间。

所述连接装置60包括一个或多个连接插头62a、62b和62c，在本示例中是三个连接插头，即马达的每个相一个插头，但在图1中，仅示出了一个所述连接插头62。所述连接插头用以允许电流循环，以从所述电源单元5对马达供电。它们各从柔性的金属片材形成。此外，它们构造成通过各连接插头62和关联的连接器52的机械接触和电连接而允许马达在电源单元上的盲安装，如稍后更详细地说明的。

如图2和3所示，所述装置包括用于与马达的多个绕组42电连接的一个或多个导体64a、64b和64c，在本示例中为三个导体，即马达的每个相一个导体。各连接插头62a、62b和62c电连接到所述导体64a、64b和64c中一个导体。所述导体64a、64b和64c均以金属片材构成，以形成汇流条。所述金属片材在本示例中呈环件形式。它可具有矩形横截面。

所述连接插头62a、62b和62c有利地从一个导体64a、64b和64c在角度方向上偏移到下一个导体。在本示例中，它们位于小于90°、或甚至小于45°乃至小于30°的相同角度扇区内。

如在图1(或4)中更清楚地示出的，所述装置构造为使得在安装之后，所述金属片材的横截面的大侧边沿所述马达的转子32的纵向轴线取向。

如也在图1中示出的，所述导体64a、64b和64c和所述连接插头或多个所述连接插头用电绝缘材料68包覆成型，用以形成在转子32的一端上对中的一体式组件，在本示例中，该一体式组件具有冕状构造。

如图4中所示，所述装置能够包括电连接到所述导体64a、64b和64c的插脚66。每个所述插脚66用以连接到马达3的绕组42中的一个。所述插脚66在本示例中是L形的，在安装之后，所述L的一个臂沿着径向方向取向，所述L的另一个臂沿着马达3的转子32的纵向轴线取向。径向臂被附接到、特别地被铜焊到和/或熔焊到导体64a、64b和64c之一，而其它臂被附接到绕组42的一个端部。

在本示例中，马达包括十五个绕组42，并且为期望的安装，各导体64a、64b和64c通过一个所述插脚66连接到马达3中的十个绕组42。所述导体64a、64b和64c例如同心地布置。

各连接插头62a、62b和62c包括接触部分70和连接部分72，所述接触部分70与电源单元的关联的连接器52a、52b和52c形成接触，而所述连接部分72构造成为在所述连接装置和所述电源单元之间建立的机械接触提供挠性5。

所述连接部分72包括连接到导体64a、64b和64c的径向部分以及设置在所述径向部分和所述接触部分70之间在角度方向上延伸的部分。所述连接部分72、特别地在角度方向上延伸的所述部分能够包括用于增强其挠性的U形区域74。

所述接触部分70优选地优选成通过平移移动且之后进行旋转移动进行安装，也称为卡口安装。所述接触部分70包括接合壳体75，所述接合壳体75用于沿着所述马达的转子的纵向轴线以平移移动接合电源单元的连接器52。所述接触部分进一步包括用于固定所述连接器52的固定壳体76。所述接合壳体75和所述固定壳体76彼此连通，以此方式允许借助于围绕所述马达的转子的纵向轴线的旋转移动使电源单元的连接器52从一个传送到另一个。

换句话说，所述接合壳体75在移动的第一阶段期间，引导所述连接器52a、52b和52c平移，如图2所示；然后，通过在箭头78所示的方向上旋转，所述连接器被相应地引入到连接插头62a、62b和62c的所述固定壳体76中。

所述接合壳体75和所述固定壳体76在本示例中通过接触部分70的Ω形状、分别地通过所述Ω形状的开放部分和底部限定。这样的Ω形状有助于通过被卡接配合到所述连接插头62a、62b和62c中来固定连接器52a、52b和52c。在固定之后，销钉(在此未示出)可用以将马达的外壳30和电源单元的主体50以旋转方式锁定，当所述开口彼此面向时，所述销钉插入到这些部分中的各部分中。

为允许受限的角向空间需求，连接插头62a、62b和62c有利地具有不同的角取向。在本示例中，内导体和外导体64a、64c的连接插头62a、62c以可称为逆时针的方向取向，而中间导体62b的连接插头62b以可称为顺时针的方向取向。另外，所述连接插头可具有不同构造。在本示例中，内导体和外导体64a、64c的连接插头62a、62c相同地构造，在其在角度方向上延伸的部分上具有连接到U形区域74的任一侧上的大致平面的连接部分72，而中间导体64b的连接插头62b具有不同构造，在其在角度方向上延伸的部分具有大致圆化的连接部分72。进一步可观察到，内导体和外导体64a、64c的两个连接插头中的一个，在本示例中的外部插头62a，在角度方向上布置在所述两个插头中的另一插头62c和第三插头62b之间。

如图5所示，所述固定壳体76包括凹形区域80，该凹形区域80构造成允许与所述电源单元5的关联的连接器64多点接触。所述凹形区域80在本示例中相对彼此以大致90°分布。

为进一步促进接触，所述连接插头的远端能够包括齿82，这些齿82沿着所述连接器52a、52b和52c彼此分离开(参见图4)。

如图6所示，作为变型，所述接触部分70构造成允许通过沿着所述马达的转子的纵向轴线的平移移动(以箭头84所示)建立所述机械接触。换句话说，所述接触部分70引导所述连接器52，并确保与所述插头62形成接触。

所述接触部分70包括用以与所述连接单元的连接器52形成邻接接触的端部86。所述接触部分70另外包括用以与所述连接单元的连接器52的侧壁90形成接触的一个或多个侧边88。所述侧边88位于所述接触部分70的弯曲区域上。

特别地在这一构造中，连接器52和电源单元5有利地包括以第一金属材料、例如铜制成的芯部92，和以第二金属材料、例如钢制成的蒙皮94。

但应理解，在这两个实施例中，马达3在其电源单元5上的盲安装以及卸下是可能的。另外，使用金属片材制成的、例如从铜合金制成的插头用于接触，有助于提供良好水平的挠性和可传送电流的显著横截面。能够提供通过使用金属片材、可选地以U形形状强化的金属片材提供的抗振强度。

Claims (15)

1.用于电马达(3)和所述马达(3)的电源单元(5)之间的电连接的装置，特别地用于机动车辆的压缩机，所述装置包括由柔性的金属片材形成的连接插头(62)，所述连接插头(62)构造为，通过所述连接插头(62)和所述电源单元(5)的连接器(52)之间的机械接触和电连接，允许所述马达在所述电源单元(5)上的盲安装。

2.根据权利要求1所述的装置，包括用以电连接到所述马达(3)的多个绕组(42)的导体(64)，并且其中所述连接插头(62)电连接到所述导体(64)。

3.根据前一权利要求所述的装置，其中所述导体(64)由金属片材构成，并且呈环件的形式。

4.根据前一权利要求所述的装置，其中所述金属片材具有大致矩形的横截面，所述金属片材的横截面的大侧边用以在安装后沿着所述马达(3)的转子(32)的纵向轴线取向。

5.根据权利要求2至3中任一项所述的装置，包括电连接到所述导体(64)的插脚(66)，每个所述插脚(66)用以连接到所述马达(3)的绕组(42)中的一个绕组。

6.根据权利要求2至4中任一项所述的装置，包括多个所称的导体(64a、64b和64c)，每个所述导体关联于一个所称的连接插头(62a、62b和62c)。

7.根据前一权利要求所述的装置，其中所述导体(64a、64b和64c)同心地布置。

8.根据权利要求6或7中任一项所述的装置，其中所述连接插头(62a、62b和62c)从一个导体(64a、64b和64c)在角度方向上偏移到下一个导体。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的装置，其中所述导体或者多个导体(64)以及所述连接插头或多个连接插头(62)被包覆成型，以形成一体式组件。

10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述连接插头(62)包括接触部分(70)和连接部分(72)，所述接触部分(70)与所述电源单元(5)的连接器(52)接触，所述连接部分(72)构造成为在所述装置和所述电源单元(5)之间建立的机械接触提供挠性。

11.根据前一权利要求所述的装置，其中所述接触部分(70)构造成允许通过平移移动建立所述机械接触。

12.根据权利要求10所述的装置，其中所述接触部分(70)构造成允许以平移移动且之后以旋转移动进行安装。

13.根据前一权利要求所述的装置，其中所述接触部分(70)包括用于以平移移动与所述电源单元(5)的连接器(52)接合的接合壳体(75)，并且所述接触部分包括用于固定所述电源单元(5)的连接器(52)的固定壳体(76)，所述接合壳体(75)和所述固定壳体(76)彼此连接，以此方式允许所述电源单元(5)的连接器(52)借助于旋转移动从一个传送到另一个。

14.根据前一权利要求所述的装置，其中所述固定壳体(76)包括凹形区域(80)，该凹形区域构造成允许与所述电源单元(5)的连接器(52)的多点接触。

15.马达和所述马达的电源单元的组件，所述马达配备有根据前述权利要求中任一项所述的连接装置。