CN110417173B - 用于驱动压缩机的设备以及用于安装设备的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于驱动蒸气状的流体的压缩机的设备，尤其电动马达。所述设备具有转子和定子(1)，所述转子和定子以沿着共同的纵轴线(5)延伸的方式设置。在此，以贴靠在所述定子(1)的沿着轴向方向定向的第一端侧上的方式设置有承载件元件(6)，所述承载件元件具有至少一个可弹性变形的压力元件(8)，所述压力元件具有贴靠区域(8b)。所述压力元件(8)以延展部(h)在轴向方向上延伸的方式定向，并且在所述设备的安装状态中以所述贴靠区域(8b)弹性变形地贴靠在配对面(9)上。此外，本发明涉及一种用于安装的方法和根据本发明的设备的一种应用。

Description

用于驱动压缩机的设备以及用于安装设备的方法
技术领域
本发明涉及一种用于驱动压缩机的设备，尤其电动马达，所述压缩机用于压缩蒸气状的流体，特别是制冷剂。压缩机能够在机动车的空调系统的制冷剂回路中使用。所述设备具有转子和定子，所述转子和定子以沿着共同的纵轴线延伸的方式设置。
此外，本发明涉及一种用于安装用于驱动压缩机的设备的方法。
背景技术
对于移动应用而言，尤其对于机动车辆的空调系统而言，从现有技术中已知的用于将制冷剂运输穿过制冷剂回路的压缩机，也称为制冷剂压缩机，与制冷剂无关地经常构成为具有可变的排量的活塞压缩机或构成为涡旋式压缩机。在此，压缩机要么通过皮带盘驱动或要么电驱动。
电驱动的压缩机除了用于驱动相应的压缩机构的电动马达之外还具有用于驱动电动马达的逆变器。逆变器用于将车辆电池的直流转换成交流，所述交流通过电连接输送给电动马达。
电驱动的压缩机的传统的电动马达构成有环形定子芯与设置在其处的线圈和转子构造，其中转子设置在定子芯之内。转子和定子在共同的对称轴线或转子的转动轴线上定向。
逆变器具有用于与电动马达的端子电连接的插接器端子，所述电动马达的端子又与定子的线圈电连接。电动马达的端子在插接器壳体中构造，所述插接器壳体设置在定子的沿着定子的径向方向定向的端侧处。
在电驱动的压缩机的属于现有技术的电动马达中，插接器壳体通过压紧在定子绝缘部处来固定。在此，插接器壳体在安装时固定。在驱动压缩机进而驱动电动马达期间，在安装时在插接器壳体与定子绝缘部之间的压配合能够被释放，使得插接器壳体相对于周围环境，尤其相对于定子绝缘部运动并且振动，这引起在接触式设置的面处的材料磨损。插接器壳体借助锁止设备，尤其通过搭扣钩与定子绝缘部连接。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于驱动蒸气状的流体的电驱动的压缩机的设备，尤其电动马达，所述设备可以简单的方式进而节省时间地安装。在此，定子尤其应当容易地设置在马达壳体之内并且插接器壳体在定子处应当可固定在预先限定的位置中。此外，所述设备应当构成用于，降低或消除在驱动设备期间在插接器壳体处出现的振动。在此，所述设备应当具有数量尽可能少的单一部件和构件以及可在结构上简单地实现，也用以在制造时使成本最小化。
所述目的通过一种用于驱动蒸气状的流体的压缩机的设备和一种用于安装所述的用于驱动蒸气状的流体的压缩机的设备的方法以及所述设备的一种应用来实现，所述设备具有转子和定子，所述转子和定子以沿着共同的纵轴线延伸的方式设置，其特征在于，以贴靠在所述定子的沿着轴向方向定向的第一端侧上的方式设置有承载件元件，所述承载件元件具有至少一个能弹性变形的压力元件，所述压力元件具有贴靠区域，其中所述压力元件以扩展部在所述轴向方向上延伸的方式定向，并且在所述设备的安装状态中以所述贴靠区域弹性变形地贴靠在配对面上，所述方法具有如下步骤：将转子和定子设置在共同的纵轴线上，其中所述定子在径向方向上包围所述转子，将承载件元件设置在所述定子的在轴向方向上定向的第一端侧处，其中弹性的压力元件以扩展部在所述轴向方向上延伸的方式定向，以及将具有所述承载件元件的所述定子设置在配对面处，其中所述压力元件以贴靠区域贴靠在所述配对面处并且使所述压力元件弹性变形为，使得在所述承载件元件与所述配对面之间产生力，并且所述承载件元件在轴向方向上被压到所述定子的定子芯上并且张紧，所述应用针对机动车辆的空调系统的制冷剂回路的制冷剂的压缩机用于驱动压缩机，所述压缩机用于压缩蒸汽状的流体。改进形式在下文中说明。
所述目的通过一种根据本发明的用于驱动蒸气状的流体的压缩机的设备实现，尤其通过电动马达实现。所述设备具有转子和不可运动的定子，所述转子和定子沿共同的纵轴线延伸。
定子有利地沿着径向方向在转子的外侧处以包围转子的方式定位。
根据本发明的设计理念，以贴靠定子的沿着轴向方向定向的第一端侧的方式设置有承载件元件。承载件元件具有至少一个可弹性变形的压力元件，所述压力元件具有贴靠区域。在此，压力元件构成有在轴向方向上延伸的扩展部。在所述设备的安装状态中，压力元件以贴靠区域弹性变形地贴靠在配对面上。
由于随着压力元件的弹性变形而施加到承载件元件上的压力，承载件元件被压向定子并且如此确保免受承载件元件相对于定子的不期望的相对运动的影响。
在此，将“轴向方向”理解为定子的纵轴线的方向，所述纵轴线也相应于转子的纵轴线和转动轴线。在轴向方向上定向的端侧设置在垂直于纵轴线定向的平面中。
压力元件的贴靠区域例如能够构成为贴靠面，构成为贴靠棱边或也点状地构成。
根据本发明的一个改进形式，承载件元件构成有容纳元件，所述容纳元件用于设置具有连接端子的插接器壳体。
压力元件和容纳元件，所述容纳元件用于使连接元件引导穿过进入到插接器壳体的连接端子中的连接通道，优选地设置在承载件元件的共同的、在轴向方向上定向的一侧上。
本发明的优点在于，承载件元件、压力元件以及用于插接器壳体的容纳元件构成为连续单元以及一件式部件，使得压力元件和容纳元件分别是承载件元件的组成部分。由此，承载件元件构成为尤其定子的多功能的部件。
由于随着压力元件的弹性变形而施加到承载件元件上的压力，具有容纳元件的承载件元件被压向定子并且如此确保免受插接器壳体或连接端子相对于定子的不期望的相对运动的影响，所述容纳元件具有连接通道，所述连接通道用于具有连接端子的插接器壳体。
压力元件优选地弧形地构成构造并且具有接片。接片优选基本上在轴向方向上定向，而贴靠区域特别在构成为贴靠面时基本上在径向方向上设置。
在所述设备的安装状态中，尤其压力元件的接片弹性变形。
根据本发明的一个改进形式，压力元件经由接片的端棱边与承载件元件连接。压力元件有利地在相对于接片的端棱边远侧构成的端部处具有贴靠区域。
根据本发明的一个优选的改进形式，承载件元件构成有径向定向的环面和轴向定向的环面，这些环面在外部的侧棱边处彼此相邻的方式设置并且彼此连接。压力元件优选与承载件元件的径向定向的环面连接。
承载件元件的径向定向的环面有利地具有圆环的形状，尤其圆环的部段或开口圆环的形状，而承载件元件的轴向定向的环面柱体形地、尤其圆柱形地构成，特别是空心圆柱形地构成。在此，压力元件尤其设置在承载件元件的径向定向的环面的区域中，特别是设置在环面的内部的侧棱边处。
用于插接器壳体的容纳元件优选构成为承载件元件的径向定向的环面的子区域。
根据本发明的另一有利的设计方案，在承载件元件构成有多个压力元件时，压力元件在以分布在环周上的方式设置在承载件元件处。“多个”应视为至少两个压力元件。
所述目的也通过根据本发明的方法实现，所述方法用于安装用于驱动蒸气状的流体的压缩机的设备，尤其电动马达。所述方法具有以下步骤：
将转子和定子设置在共同的纵轴线上，其中定子在径向方向上包围转子，
将承载件元件设置在定子的沿着轴向方向定向的第一端侧处，其中，弹性的压力元件以扩展部在轴向方向上延伸的方式定向，并且
将具有承载件元件的定子设置在配对面处，其中压力元件以贴靠区域贴靠在配对面处并且弹性变形为，使得在承载件元件与配对面之间产生力，尤其压力，并且将承载件元件在轴向方向上压到定子上且使其张紧。
根据本发明的一个改进形式，将插接器壳体引入到在承载件元件处构成的容纳元件中并且将其如此固定在承载件元件处。
本发明的有利的设计方案能够实现所述设备尤其电动马达的应用，所述应用针对机动车辆的空调系统的制冷剂回路中的制冷剂的压缩机用于驱动压缩机，所述压缩机用于压缩蒸气状的流体。
根据本发明的用于驱动蒸气状的流体的压缩机的、具有最少数量的所需的部件的设备总的来说具有另外的各式各样的优点：
尤其在将定子与转子一起接合到马达壳体之内时，特别是通过将插接器壳体固定在定子处的方式，简单地安装所述设备，
除了在压缩机运行期间免受所不期望的，特别是因振动而产生的具有承载件元件的定子相对于马达壳体的相对运动，也将容纳元件进而将具有连接端子的插接器壳体固定在定子上，
由此避免磨损以降低在定子和逆变器尤其电引脚之间的连接端子的接口处因振动引起的破坏，并且使压缩机的使用寿命最大化。
附图说明
本发明的设计方案的其他细节、特征和优点从接下来参照附图对实施例的描述中得出。附图示出：
图1在立体视图中示出作为用于驱动蒸气状的流体的压缩机的设备的电动马达的定子，所述定子具有定子芯、线圈、绝缘元件和承载件元件，
图2在立体视图中示出具有弹性的压力元件的承载件元件，以及
图3在侧视图中示出图1中的在安装的并且在装入到电动马达的马达壳体之内的状态中的定子。
具体实施方式
在图1中，在立体视图中示出电动马达的定子1，所述电动马达作为用于驱动蒸气状的流体的压缩机的设备，所述压缩机特别是用于机动车辆的空调系统以将制冷剂运输穿过制冷剂回路。定子1构成有定子芯2、线圈3、绝缘元件4以及承载件元件6。
电动马达、例如具有三个相的交流马达具有未示出的转子以及在径向方向上设置在转子的外侧处进而围绕转子设置的定子芯2。优选地构成为叠片组的定子芯2以及由电绝缘材料构成的绝缘元件4分别沿纵轴线5从定子1的第一端侧延伸至第二端侧，所述纵轴线也相应于定子1的纵轴线以及转子的转动轴线。绝缘元件4有利地构成为定子芯2的压力注塑包封件进而构成为一件式的部件。
线圈3分别由围绕定子芯2的在径向方向上向内延伸的区域缠绕的金属线构成。定子芯2的在径向方向上向内延伸的区域分别具有接片的形状并且以均匀分布在定子芯2的外壁的环周上的方式定位。在线圈3的金属线与定子芯2的相应的区域之间设置有绝缘元件4，所述绝缘元件使定子芯2与线圈3的金属线彼此电绝缘。绝缘元件4分别在接片的向内并且在轴向方向上定向的端部处以沿着轴向方向扩宽的方式构成。绝缘元件4的如此伸出的端部部段用于固定线圈3的围绕定子芯2的接片缠绕的金属线。定子芯2、绝缘元件4和线圈3构成电动马达的定子单元。
绝缘元件4在定子1的端侧处分别突出于定子芯2。在定子1的第一端侧处，设置有具有容纳元件7的承载件元件6，所述容纳元件具有用于具有连接端子的插接器壳体7b的连接通道7a。插接器壳体7b的连接端子例如借助导电的、销钉形的连接元件分别用作为电动马达的线圈3和逆变器之间的电连接部的部件，所述连接元件以引导穿过承载件元件6的容纳元件7的连接通道7a插入到插接器壳体7b的连接端子中的方式设置。
承载件元件6在定子1的安装状态中在轴向方向上一方面贴靠在定子 1、尤其定子芯2上。在此，承载件元件6的外直径小于定子芯2的外直径。
此外，承载件元件6另一方面具有基本上在轴向方向上延伸的弹性的压力元件8。因此，压力元件8设置在承载件元件6的远离定子芯2指向的侧上。
从图2中在立体视图中看到具有弹性的压力元件8和容纳元件7的承载件元件6，所述容纳元件7具有用于具有连接端子的插接器壳体7b的连接通道7a。压力元件8和容纳元件7设置在共同的、沿着轴向方向定向的侧上。
承载件元件6具有径向定向的圆环形的环面6a，尤其圆环形的环面的部段，以及轴向定向的柱状的环面6b，所述圆环形的环面以及柱状的环面在外部侧棱边处以相互相邻并且彼此连接的方式设置。用于插接器壳体 7b的容纳元件7构成为径向定向的环面6a的子区域。
承载件元件6的轴向定向的环面6b的柱状的壁部构成有如下外直径，所述外直径小于定子芯2的外壁部的外直径。
弹性的压力元件8设置在径向定向的圆环形的环面6a的尤其内部的侧棱边的区域中并且优选地具有弧或弹簧的形状。在此，压力元件8、以及用于插接器壳体7b的容纳元件7构成为承载件元件6的组成部分。具有径向环面6a、轴向环面6b、容纳元件7和压力元件8的承载件元件6 构成为一个单元，尤其构成为一件式的注塑成型元件，所述容纳元件具有用于具有连接端子的插接器壳体7b的连接通道7a。一件式的构成在成型过程内实现。
压力元件8具有基本上以沿着轴向方向定向的方式设置的接片8a以及基本上以沿着径向方向定向的方式设置的贴靠区域8b。在此，压力元件8经由接片8a的端棱边与径向环面6a连接。在相对于接片8a的端部棱边于远侧构成的端部处，压力元件8具有贴靠区域8b，所述贴靠区域有利地构成为贴靠面。在电动马达的安装状态中，压力元件8以贴靠区域 8b贴靠在电动马达的未示出的壳体上。在马达壳体之内安装具有承载件元件6的定子1时，也就是说，特别是在将定子1嵌入或收缩到马达壳体中时并且在马达壳体的在此所施加压力作用到压力元件8上的情况下，尤其使压力元件8的接片8a弹性变形。
在图3中，在侧视图中示出图1中的在安装的并且在装入到电动马达的马达壳体之内的状态中的定子1。弹性变形的压力元件8以扩展部h在轴向方向上延伸并且以贴靠区域8b贴靠在配对面9上，尤其贴靠在电动马达的马达壳体上。在此，压力元件8以差h0-h1变形，其中h0表示压力元件8在定子1的起始状态或未安装状态中的扩展而h1表示压力元件8 在定子1安装在马达壳体中的状态中的扩展。由此适用的是：h0>h1。
压力元件8作为承载件元件6的部件具有相应于承载件元件6的几何结构和机械尺寸的并且被限定的刚性。在定子1安装在马达壳体中时，在承载件元件6与作为马达壳体的闭合端部的配对面9之间构造基本上在轴向方向上起作用的力F，尤其弹簧力从而将承载件元件6由于压力元件8 的弹性特性压向定子1尤其定子芯2。在此，随着压力元件8贴靠在马达壳体的配对面9处并且随着压力元件8的尤其接片8a的弹性变形，力F 作用到承载件元件6上。由此，在电动马达的安装过程之后从而在借助压力元件8的变形将具有承载件元件6的定子1嵌入或压入到马达壳体中之后产生预紧，所述预紧使承载件元件6张紧并且防止在电动马达运行进而压缩机运行期间承载件元件6的每个运动。在此，承载件元件6特别是在轴向方向上固定。
在此，压力元件6也用于在压缩机运行期间与相应的运行条件无关地完全消除承载件元件6的振动。所产生的力F被设计为，使得覆盖所有公差状况。
根据一个未示出的替选的实施方式，承载件元件构成有以在环周上任意分布的多个压力元件。在此，多个应理解为至少两个压力元件。压力元件的数量和设置与电动马达尤其承载件元件的几何结构相关。
附图标记列表
1 定子
2 定子芯
3 线圈
4 绝缘元件
5 纵轴线
6 承载件元件
6a 径向环面
6b 轴向环面
7 容纳元件
7a 连接通道
7b 插接器壳体
8 压力元件
8a 接片
8b 贴靠区域
9 配对面
h 压力元件8在轴向方向上的扩展
h0 在初始状态中
h1 在安装状态中
F 力作用方向

Claims (19)

1.一种用于驱动蒸气状的流体的压缩机的设备，所述设备具有转子和定子（1），所述转子和定子以沿着共同的纵轴线（5）延伸的方式设置，其特征在于，以在轴向方向上贴靠在所述定子（1）的定子芯（2）上的方式设置有承载件元件（6），所述承载件元件具有至少一个能弹性变形的压力元件（8），所述压力元件具有贴靠区域（8b），其中所述压力元件（8）以扩展部（h）在所述轴向方向上延伸的方式定向，并且在所述设备的安装状态中以所述贴靠区域（8b）弹性变形地贴靠在配对面（9）上，其中随着所述压力元件的弹性变形而施加到所述承载件元件上的压力，所述承载件元件被压向所述定子芯。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备是电动马达。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述承载件元件（6）构成有容纳元件（7），所述容纳元件具有连接通道（7a），所述连接通道用于具有连接端子的插接器壳体（7b）。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述压力元件（8）和所述容纳元件（7）设置在所述承载件元件（6）的共同的、在轴向方向上定向的一侧上。
5.根据权利要求3或4所述的设备，其特征在于，所述承载件元件（6）、所述压力元件（8）和所述容纳元件（7）构成为连续单元和一件式部件。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，所述压力元件（8）弧形地构成并且具有接片（8a）。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述接片（8a）以在轴向方向上定向的方式设置，而所述贴靠区域（8b）以在径向方向上定向的方式设置。
8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述压力元件（8）经由所述接片（8a）的端棱边与所述承载件元件（6）连接。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述压力元件（8）在相对于所述接片（8a）的端棱边于远侧构成的端部处具有所述贴靠区域（8b）。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，所述承载件元件（6）具有径向定向的环面（6a）以及轴向定向的环面（6b），所述径向定向的环面以及轴向定向的环面在外部的侧棱边处彼此相邻地设置并且彼此连接。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述压力元件（8）与所述承载件元件（6）的径向定向的环面（6a）连接。
12.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述承载件元件（6）的径向定向的环面（6a）具有圆环的形状。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述压力元件（8）设置在所述承载件元件（6）的径向定向的环面（6a）的区域中。
14.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述承载件元件（6）的轴向定向的环面（6b）具有柱体的形状。
15.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，在构成有多个压力元件（8）的承载件元件（6）的情况下，所述压力元件（8）以在环周上分布的方式设置在所述承载件元件（6）处。
16.一种用于安装根据权利要求1至15中任一项所述的用于驱动蒸气状的流体的压缩机的设备的方法，所述方法具有如下步骤：
- 将转子和定子（1）设置在共同的纵轴线（5）上，其中所述定子（1）在径向方向上包围所述转子，
- 将承载件元件（6）设置在所述定子（1）的在轴向方向上定向的第一端侧处，其中弹性的压力元件（8）以扩展部（h）在所述轴向方向上延伸的方式定向，以及
- 将具有所述承载件元件（6）的所述定子（1）设置在配对面（9）处，其中所述压力元件（8）以贴靠区域（8b）贴靠在所述配对面（9）处并且使所述压力元件弹性变形为，使得在所述承载件元件（6）与所述配对面（9）之间产生力（F），并且所述承载件元件（6）在轴向方向上被压到所述定子（1）的定子芯（2）上并且张紧。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，将插接器壳体（7b）引入到在所述承载件元件（6）处构成的容纳元件（7）中并且如此固定在所述承载件元件（6）处。
18.一种根据权利要求1至15中任一项所述的设备的应用，所述应用针对机动车辆的空调系统的制冷剂回路的制冷剂的压缩机用于驱动压缩机，所述压缩机用于压缩蒸汽状的流体。
19.根据权利要求18所述的应用，其中所述设备是电动马达。
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