CN114097144A - 用于将用以驱动压缩机的装置所用的电连接件连接的布置结构以及用以驱动压缩机的装置 - Google Patents

用于将用以驱动压缩机的装置所用的电连接件连接的布置结构以及用以驱动压缩机的装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于将用于驱动压缩机的装置所用的特别地穿过壳体(2)的电连接件连接的布置结构，布置结构具有连接布置结构(9)，连接布置结构具有至少一个导电连接元件(13)以及固定在PCB(12)中的用于在轴向方向上安装连接元件(13)的至少一个接触装置(15‑1、15‑2)。接触装置(15‑1、15‑2)具有至少一个弹簧接触元件，弹簧接触元件具有与连接元件(13)导电接触的可弹性变形的片状接触弹簧。此外，本发明涉及一种用于安装用于连接电连接件的布置结构的方法、一种用于驱动具有该布置结构的蒸汽流体式压缩机的装置、特别是电动马达，以及涉及一种根据本发明的装置的用途。

Description

用于将用以驱动压缩机的装置所用的电连接件连接的布置结 构以及用以驱动压缩机的装置
技术领域
本发明涉及用于将用以驱动压缩机的装置所用的电连接件连接的布置结构。本发明还涉及用于安装该布置结构的方法，以及用以驱动对蒸汽流体、特别是制冷剂进行压缩的压缩机的装置，特别地是电动马达。该压缩机可以在机动车辆的空气调节系统的制冷剂回路中使用。
背景技术
根据现有技术已知的用于移动应用的压缩机，特别是用于机动车辆空气调节系统并用于通过制冷剂回路输送制冷剂的压缩机，也被称为制冷剂压缩机，通常制造为具有可变排量的活塞式压缩机或者制造为涡旋式压缩机。压缩机经由带轮进行驱动或被电驱动。
电驱动式压缩机除了具有用于驱动适当的压缩机构的电动马达外，还具有用于驱动电动马达的逆变器。逆变器用于将来自动力车辆电池的直流电转变为经由电连接件供应至电动马达的交流电。
逆变器具有用于塞入式连接器的插头连接件，插头连接件制造为用于与电动马达的连接件进行电连接并因此用于将电力从逆变器传输至电动马达的销。逆变器的连接件可以布置在PCB上。
常规地，玻璃金属压盖用于引导塞入式连接器穿过壳体。在制造玻璃金属压盖时，待连接的所有部件的公差要相加。在用于与电动马达和逆变器的连接件进行电连接的塞入式连接器的对准方面的大偏差将通过高灵活性和高精度两者而补偿。
由于当前可用的连接部件不能充分补偿存在的公差，并且由于在PCB组装期间、特别是在将塞入式连接器连接至PCB时产生的临界机械张力，因而塞入式连接器不能直接地连接至逆变器的PCB。因此，塞入式连接器必须间接地连接至PCB，例如通过母线、焊接的冲压件和弯曲件、实心的或柔性的压配合元件或夹具、螺纹配合圆孔眼、插头配合系统或绞合线而间接地连接至PCB。
根据现有技术已知的且用于将塞入式连接器直接连接至PCB的接触元件需要形成用于压配合的高度精确的贯通开口，或者选择性地，这些接触元件将被焊接，这作为附加的工艺步骤，是既成本高又非常耗时的。
WO 2015 146677 A1描述了一种电驱动式压缩机，该电驱动式压缩机具有压缩布置结构、用于驱动压缩布置结构的电动马达以及用于为电动马达供应电流的逆变器。电动马达具有转子和定子以及连接器壳体，定子具有布置在定子芯的端部上的电绝缘线轴和布置在线轴上的线圈，连接器壳体具有用于通过制造为塞入式连接器的销而将线圈电连接至逆变器的连接件。塞入式连接器的朝向逆变器对准的端部经由插孔连接件连接至逆变器。
因此，根据现有技术已知具有大量部件和电转换点的非常复杂的系统。此外，还存在诸如螺钉或螺栓之类的元件从系统脱离的风险。已知的压制技术——选择性的焊接以及螺钉连接，在安装和制造中需要附加的、耗时的工艺步骤。此外，通常无法保证在安装或操作期间对公差的几何补偿或还有热补偿。
发明内容
技术问题
本发明的任务是提供一种用于将对蒸汽流体的电驱动式压缩机进行驱动的装置、特别是电动马达所用的连接件可靠且牢固地电连接的布置结构，该布置结构可以以容易且省时的方式生产。该布置结构将包括尽可能少的单独部件并且易于构造，还以期使生产成本最小化。特别地，将使该布置结构的设计的复杂性以及由此该装置的设计的复杂性最小化并且将消除误差。此外，该布置结构将制造成使得用于系统的可靠且最佳的电连接得到保证。
解决方案
本发明的任务通过具有独立专利权利要求的特征的对象来解决。在从属专利权利要求中具体说明了进一步的实施方式。
该任务通过根据本发明的用于将用以驱动压缩机的装置所用的特别地穿过壳体或穿过壳体的壁的电连接件连接的布置结构来解决。该布置结构制造为具有至少一个导电连接元件以及固定在PCB中并且意在将连接元件沿轴向方向安装的至少一个接触装置的连接布置结构。
根据本发明的构思，接触装置具有至少一个弹簧接触元件，弹簧接触元件具有可弹性变形的片状接触弹簧，片状接触弹簧与连接元件处于导电接触，优选地完全封围连接元件。因此，在与PCB电连接的接触装置与连接元件之间建立电接触。
连接元件优选地用于将待安装在布置在用于驱动压缩机的装置的定子上的支撑元件内的电连接件连接至布置在壳体外部的电连接件，特别是逆变器的电连接件。支撑元件可以制造有安装元件，安装元件优选地制造有定子的用于安装连接器壳体的电连接件。连接元件可以插入到连接器壳体中并且插入到布置在连接器壳体中的电连接件中。
接触装置和连接元件两者均优选地由导电材料、特别是金属制成。
在本发明的又一实施方式中，接触装置具有至少一个制造为中空筒形的接触套筒的部件。可以至少在筒体的端面上封闭的形式也理解为中空筒形形状。
接触装置的呈中空筒形的接触套筒形式的部件优选地制造有第一节段和第二节段，这两个节段都沿轴向方向延伸并且在套环处连接至彼此。优选地，第一节段从第一端面延伸直至套环，并且第二节段从第二端面延伸直至套环。套环制造成使得套环优选地在径向方向上突出超过节段的外表面并且完全封围该部件。节段的外表面的直径优选地是恒定的。
套环优选地在相对于沿轴向方向布置的部件的纵向轴线竖向地延伸的平面上对准。
根据本发明的优选的实施方式，接触装置的呈中空筒形的接触套筒形式的部件的一个节段插入、特别是压入到形成在PCB中的贯通开口中直至套环，然后焊接至PCB。
本发明的另一优点是，弹簧元件的片状接触弹簧在接触装置的轴向方向上制造为条形形状。片状接触弹簧优选地在彼此相反布置的端部处连接至彼此。中空筒形部件的端部和端面的区域中的片状接触弹簧的连接件各自制造为呈圆环的形式。
在部件的初始状态下，片状接触弹簧在端部之间的区域中在径向方向上制造有向外或向内的凸起部，特别是在长度上均匀的凸起部。初始状态应理解为当布置结构或装置未装配时的状态。
在本发明的有利的实施方式中，连接元件制造为具有筒形形状的销状的塞入式连接器并且连接元件优选地呈直销的形状。连接元件可以具有至少在与接触装置连接的区域中具有基本恒定的外径的圆筒形状。
接触装置和连接元件优选彼此同轴地对准。
根据本发明的第一替代性实施方式，接触装置具有第一接触元件以及与第一接触元件分开制造的第二接触元件。有利的是，制造为中空筒形的接触套筒、特别地具有封闭的端面的第一接触元件于径向方向上布置在第二接触元件的外表面上，使得第二接触元件被完全封闭封围，导致第二接触元件完全定位在第一接触元件内部，并且接触元件彼此同轴地布置并对准。
制造为中空筒形的接触套筒的第一接触元件具有开口，开口具有优选地在第一接触元件的长度上恒定的内径，开口从第一端面延伸至第二端面，第二端面特别地制造为用于安装第二接触元件的封闭的端面。
第二接触元件优选地制造为具有可弹性变形的片状接触弹簧的弹簧接触元件并且布置成使得第二接触元件优选地完全封围连接元件并建立电接触。第二接触元件在每个端面的区域中具有基本上比塞入式连接器的外径小一点的内径，使得在该布置结构装配时，片状接触弹簧中的每个片状接触弹簧的内表面与塞入式连接器的外表面处于弹性接触。片状接触弹簧在彼此相反布置的端部处连接至彼此，其中，连接件各自制造成优选地呈圆环的形式。圆环优选地制造有特别地沿轴向方向延伸的槽形开口，使得圆环的直径是可变的。
此外，一个特别的优点是，在第二接触元件的初始状态下或当布置结构未装配时，片状接触弹簧制造成在径向方向上具有向外的凸起部，其中，第二接触元件在制造有片状接触弹簧的部分中具有最大外径。制造有片状接触弹簧的部分中的最大外径大于制造为中空圆筒形的接触套筒的第一接触元件的内径，并且在该布置结构装配时，片状接触弹簧各自弹性地变形并且经由片状接触弹簧的外表面与第一接触元件的内表面接触。
第二接触元件制造有锁定机构，该锁定机构在圆环的于轴向方向上向外面向的端面上优选地径向向内面向。当将第二接触元件布置在塞入式连接器上时，锁定机构用作止动件。
根据本发明的又一实施方式，接触装置的制造为中空筒形的接触套筒的第一接触元件具有第一部分和第二部分，这两个部分中的每一者沿轴向方向延伸并且这两个部分在套环处连接至彼此。第一部分从第一端面延伸直至套环并且第一部分特别地制造成在轴向方向上比从第二端面延伸直至套环的第二部分具有更大范围。
第一接触元件的第一部分优选地插入、特别地压入到形成在PCB中的贯通开口中优选地直至套环，然后焊接至PCB。
根据本发明的第二替代性实施方式，接触装置制造为具有第一接触区域和第二接触区域的一件式部件。制造为中空圆筒形的套筒的接触区域具有开口、特别是贯通开口，开口从接触装置的第一端面延伸至第二端面并且意在用于安装连接元件。
第二接触区域优选地制造为具有可弹性变形的片状接触弹簧的弹簧接触元件并且布置成使得第二接触区域优选地完全封围连接元件并建立电接触。在接触装置的初始状态下，片状接触弹簧在径向方向上制造有向内的凸起部，其中，接触装置在制造有片状接触弹簧的第二接触区域中具有最小内径。最小内径小于连接元件的外径，并且当该布置结构装配时，片状接触弹簧中的每个片状接触弹簧的内表面与连接元件的外表面接触。
根据本发明的又一实施方式，制造为中空圆筒形的套筒的接触区域各自沿轴向方向延伸并且在套环处连接至彼此。第一接触区域从第一端面延伸直至套环并且第一接触区域特别地制造成在轴向方向上比从第二端面延伸直至套环的第二接触区域具有更小范围。
接触装置的第一接触区域优选地插入、特别地压入到形成在PCB中的贯通开口中特别地直至套环，并且然后焊接至PCB。
根据本发明的又一优选的实施方式，连接布置结构制造有至少一个导电的连接元件以及一个安装元件，其中，由安装元件完全封围的连接元件通过结构元件而与保持元件牢固且流体-紧密地布置并连接，使得连接元件各自以第一区域和第二区域突出超过保持元件。连接元件的第一区域布置成使得该第一区域连接至用于驱动压缩机的装置。
安装元件优选地制造为呈板状形式并且具有彼此相反布置的表面以及用于安装至少一个连接元件的至少一个贯通开口，其中，连接元件的第一区域和第二区域突出超过安装元件的彼此相反布置的表面，并且连接元件的第三区域布置在贯通开口内部。连接元件的各区域沿着公共的轴线、特别是纵向轴线对准。
本发明的又一优点是，形成在连接元件与安装元件之间、特别是形成在连接元件的第三区域与安装元件之间、具体地形成在连接元件与安装元件的围绕贯通开口的壁之间的槽由结构元件填充。结构元件优选地制造为玻璃结构元件。
本发明的任务还通过根据本发明的用于驱动压缩机的装置来解决，该压缩机是蒸汽流体的压缩机，该装置特别地是电动马达。该装置具有壳体以及沿着公共的纵向轴线延伸的转子和固定的定子。
定子优选地定位成在径向方向上位于转子的外表面上，从而包围转子。
根据本发明的构思，在定子的第一端面上制造有在轴向方向上对准的具有用于安装至少一个连接元件的安装元件的支撑元件以及用于将电连接件连接的布置结构。
在上下文中，术语“轴向方向”应理解为定子的纵向轴线的方向，定子的纵向轴线也与转子的纵向轴线和旋转轴线相对应。沿轴向方向对准的端面布置在相对于纵向轴线竖向延伸的平面上。
本发明的任务还通过根据本发明的用于安装将用以驱动压缩机的装置所用的电连接件连接的布置结构的方法来解决。该方法具有以下步骤：
-将至少一个接触装置连接至PCB，其中，将接触装置始终以接触装置的第一端面引导地插入穿过PCB中的贯通开口，直到接触装置与PCB上的套环接触为止，以及
-将接触装置焊接至PCB，以及
-将接触装置的具有可弹性变形的片状接触弹簧的弹簧接触元件附接至连接元件，使得具有弹簧接触元件的接触装置与连接元件处于导电接触并且在PCB与连接元件之间建立电连接。
根据本发明的第一替代性实施方式，接触装置的至少一个第一接触元件连接至PCB并且至少一个第二接触元件附接至连接元件。此外，具有自身牢固地连接至PCB的至少一个第一接触元件的PCB压到具有自身附接在塞入式连接器上的至少一个第二接触元件的塞入式连接器上，使得第二接触元件与塞入式连接器布置在第一接触元件内部。
当将第二接触元件插入到第一接触元件的开口中时，使弹簧接触元件的各个片状接触弹簧与第一接触元件的内表面产生接触并弹性变形，使得在接触装置的接触元件之间建立电连接。
根据本发明的第二替代性实施方式，至少一个接触装置在第一接触区域中连接至PCB。此外，具有自身牢固地连接至PCB的接触装置的PCB以第二接触区域压到塞入式连接器上，使得塞入式连接器至少布置在接触装置的第二接触区域内部。
当将接触装置以第二接触区域的压到塞入式连接器上时，弹簧接触元件的各个片状接触弹簧与塞入式连接器的外表面优选地产生接触并且弹性变形，使得在接触装置与塞入式连接器之间建立电连接。
本发明的有利的实施方式允许用以驱动压缩机的装置用于机动车辆的空气调节系统的制冷剂回路中的制冷剂的压缩机的用途，装置特别地是电动马达，压缩机用于对蒸汽流体进行压缩。
本发明的有利效果
总之，可以说，根据本发明的用于将电连接件连接的布置结构或根据本发明的用于驱动具有该布置结构的蒸汽流体式压缩机的装置具有其他各种优点：
-具有最小数目的在机械力和热力的精度和公差方面要求低的部件，比如连接元件的在结构元件内部的那些部件，因为可以保证大的公差被补偿，因此还具有
-低的空间要求以及在逆变器处的大的可用构造空间；
–其中连接元件与PCB处于直接电接触的布置结构的直接安装，特别是在无需使用与选择性的或手动焊接相关的母线的情况下的直接安装，例如，因为可以以最小的接合力自动将PCB与其他电子部件组装在一起，其中，接触装置具有也用作轴向焊接区域的轴向锁定机构，并且预镀锡的接触装置可以直接焊接至PCB，不需要在PCB上压入或者拧入或者选择性地焊接单个接触元件，并且可以使用回流方法进行波峰焊接；
–通过串联布置的最少数目的电接触点，特别地通过导热的塞入式连接器，只产生最少的电损耗而同时具有最大的热耗散，以及
-最小的生产成本。
附图说明
本发明的实施方式的进一步的细节、特征和优点从以下参照相应附图对实施方式的示例的描述得出。附图示出以下内容：
图1a：以横截面图示出了具有用于驱动压缩机构的装置、特别是电动马达以及逆变器的布置结构的电驱动式压缩机。
图1b：以立体图示出了根据现有技术的具有切换元件和连接布置结构的逆变器的PCB，以及
图1c：以俯视图示出了图1b的具有压入式接触套筒的PCB。
图2a：以立体图示出了具有连接元件、安装元件以及具有第一接触元件和第二接触元件的第一接触装置的连接布置结构，该连接布置结构用于将电动马达的电连接件与逆变器的电连接件连接。
图2b至图2d：以PCB的侧向表示图、横截面图和立体视图示出了处在当逆变器装配在PCB上的状态下的具有图2a的第一接触装置的连接布置结构。
图2e至图2h：以整体立体图和细节图示出了图2a至图2d的第一接触装置的第二接触元件。
图3a和图3b：以立体图和横截面图示出了处在当逆变器装配在PCB上的状态下的连接布置结构的各自具有第二接触装置的连接元件，以及
图3c和图3d：以侧视图和立体视图示出了具有第一接触区域和第二接触区域的第二接触装置。
具体实施方式
图1a以横截面图示出了蒸汽流体的电驱动式压缩机1，电驱动式压缩机1尤其是用于机动车辆的空气调节系统以用于通过制冷剂回路输送制冷剂，电驱动式压缩机1具有布置在壳体2中的作为用于驱动压缩机构4的装置3的电动马达3以及逆变器5的布置结构。电动马达3经由逆变器5的切换装置6而被供应电能。
电动马达3具有定子7以及布置在定子7内部的转子8，定子7具有基本上中空筒形的定子芯以及缠绕在定子芯上的线圈。转子8设定成在电能经由连接布置结构供应至定子7的线圈时进行旋转运动。在定子7的端面处制造有连接布置结构9并且该连接布置结构9具有多个电连接件。
转子8同轴地布置在定子7内部并且布置成使得转子8可以绕旋转轴线旋转。驱动轴10可以与转子8一体地制造或作为单独的元件制造。
电动马达3和制造为具有静涡旋件和动涡旋件的涡旋式压缩机的压缩机构4布置在由壳体2封围的容积内，其中，壳体2由用于安装电动马达3的第一壳体元件以及用于安装压缩机构4的第二壳体元件制造，并且优选地由金属、特别是铝制造。
其中蒸汽流体、尤其是制冷剂被压缩的压缩机构4的动涡旋件通过连接至电动马达3的转子8的驱动轴10进行驱动。根据此处未表示出的实施方式，例如，压缩机构也可以制造有摇摆板。
用于控制电动马达3的操作的切换装置6具有PCB 12，PCB 12制造有不同的切换元件11。在PCB 12上安装并电连接有不同的控制电路和部件，并且这些控制电路和部件被从外部电源供应电能。
在定子7的端面上布置有具有安装元件的支撑元件，该安装元件具有用于连接器壳体的连接通道，连接器壳体具有连接端子。连接器壳体的连接端子用作电动马达的线圈与逆变器之间的电连接的部件、特别是导电的销状的连接元件，这些连接元件插入穿过支撑元件的安装元件的连接通道并塞入到连接器壳体的连接端子中。
图1b以立体图示出了根据现有技术的逆变器的具有切换元件11的PCB 12'以及连接布置结构9'，连接布置结构9'具有被压入到PCB 12'中的接触套筒15'。图1c以俯视图示出了根据图1b的PCB 12'，PCB 12'具有被压入到PCB 12'中的接触套筒15'。
连接布置结构9'的导电的销状的连接元件13'代表与此处未示出的电动马达的电连接件连接的连接件，这些连接元件13'通过被压入到PCB 12'中的接触套筒15'而连接至逆变器。也被称为塞入式连接器的连接元件13'彼此平行地固定在安装元件14'内部。接触套筒15'也彼此平行并布置在与连接布置结构9'的塞入式连接器13'相同的间隙处以用于安装塞入式连接器13'。接触套筒15'被直接压入到PCB 12'中。
为了将各个部件电连接至彼此，在PCB 12'上选择性地焊接有母线16。例如，每个接触套筒15'在母线16的端部上既电连接又机械连接至母线16。
当布置结构装配时，塞入式连接器13'各自插入到接触套筒15'中。塞入式连接器13'和接触套筒15'制造成使得每个塞入式连接器13'以外表面与中空圆筒形状的接触套筒15'的内表面以使得建立电接触的方式而接触。
通过母线16产生的间接接触的目的是补偿在对电连接的各个部件进行布置时存在的公差。此外，这种间接接触仅能与相对长的且柔性的母线16结合地实现。
图2a以立体图示出了连接布置结构9，特别是玻璃金属压盖，连接布置结构9具有连接元件13、安装元件14以及结构元件17以及具有第一接触元件15-1a和第二接触元件15-1b的第一接触装置15-1，连接布置结构9用于将布置在电动马达的连接器壳体中的连接件与逆变器的连接件电连接。
连接元件13插入穿过板状安装元件14。呈直销形式的每个连接元件13——在下文中也称为塞入式连接器13——布置成使得形成有沿着公共轴线、特别是沿着纵向轴线对准的三个不同的区域。第一区域和第二区域各自突出超过板状安装元件14的彼此相反布置的表面。塞入式连接器13的第三区域在每种情况下布置在安装元件14内部。
优选地制造为在整个长度上具有恒定直径的直圆柱的插头连接器13各自以第三区域布置在位于安装元件14内部的贯通开口内。贯通开口的内径与塞入式连接器13的外径加上用于在贯通开口内部安装并固定塞入式连接器13的间隙相对应。在塞入式连接器13与包围安装元件14的壁之间产生的槽由结构元件17、特别是玻璃结构元件填充。将槽填充并且优选地由玻璃制造的结构元件17一方面用于将塞入式连接器13固定在贯通开口内部并因此固定在安装元件14上，以及另一方面用于将导电的塞入式连接器13与安装元件14隔离，其中，结构元件17在塞入式连接器13的方向上突出超过安装元件14的对应表面的平面。结构元件17的突出部各自基本上呈锥体或截锥体的形式。
由于难以设定和复制，塞入式连接器13在安装元件14内部的布置受到制造公差的影响，特别是因为在制造时所有工具的公差相加。偏差将通过高灵活性和高精度两者而补偿。
为了安全的电连接并补偿存在的公差，接触装置15-1的第一实施方式具有两个接触元件15-1a、15-1b，接触元件15-1a、15-1b彼此同轴地布置并且在接触装置15-1装配时沿着公共的纵向轴线延伸。基本上制造为具有封闭端面的中空筒形的接触套筒的第一接触元件15-1a于径向方向上定位在第二接触元件15-1b的外表面上，使得第一接触元件15-1a完全封围第二接触元件15-1b，其中，第二接触元件15-1b制造为弹簧接触元件，特别是具有可弹性变形的片状接触弹簧的弹簧接触元件。
图2a示出了接触装置15-1的第二接触元件15-1b以及接触装置15-1的第一接触元件15-1a两者，第二接触元件15-1b被压入到塞入式连接器13的突出超过安装元件14的区域上，第一接触元件15-1a在此不可见。第二接触元件15-1b完全布置在第一接触元件15-1a内部并且因此被第一接触元件15-1a遮住。
第一接触元件15-1a基本上呈中空圆筒形的套筒的形式，套筒具有封闭的端面以及第一部分和第二部分，第一部分和第二部分各自沿套筒的轴向方向延伸并且通过制造为套环15a、特别是制造为座部或凸缘的部分而连接至彼此。套环15a制造成围绕套筒的整个外表面。
因此，第一部分从套筒的第一端面延伸直至套环15a，并且第一部分制造成在轴向方向上比从套筒的封闭的第二端面延伸直至套环15a的第二部分具有更大范围。
此外，套筒具有用于安装第二接触元件15-1b的开口，开口具有优选地在整个长度上恒定的内径，特别地制造为盲孔并且从套筒的第一端面延伸至封闭的第二端面。第一接触元件15-1a的封闭的端面在安装接触装置15-1时用作第二接触元件15-1b的止动部并且用于将第二接触元件15-1b固定在塞入式连接器13与第一接触元件15-1a之间，其中，第一接触元件15-1a的封闭的端面防止第二接触元件15-1b在安装期间沿着塞入式连接器13发生不期望的移位。
中空筒形的第一接触元件15-1a在第一部分和第二部分两者中均以基本恒定的壁厚制造。套环15a在相对于第一接触元件15-1a的纵向轴线竖向地延伸的平面上对准，并在径向方向上突出超过节段的外表面，使得第一接触元件15-1a在套环15a的区域中以更大的壁厚制造。
第一接触元件15-1a在第一接触元件15-1a的特别地制造为盲孔的开口的轴向方向上的延伸，优选地基本上与塞入式连接器13的突出超过安装元件14或结构元件17的区域的最大长度相对应。
图2b至图2d以PCB 12的侧视图、横截面图和立体图示出了处在当逆变器安装在PCB 12上时的状态下的具有根据图2a的接触装置15-1的连接布置结构9。
第一接触元件15-1a直接布置在PCB 12中并焊接至PCB 12，其中，接触套筒始终以其第一端面引导地插入穿过PCB中的贯通开口直到凸缘状或凸起状的套环15a与PCB 12的表面接触为止。因此，套环15a在安装时用作轴向的止动部和支撑部。一方面，第一接触元件15-1a以第一接触元件15-1a的第一部分以及套环15a在PCB 12的第一表面上突出超过PCB12。另一方面，第一接触元件15-1a以第一部分的一部分在PCB 12的第二表面上突出超过PCB 12。
待在PCB 12中形成的贯通开口的直径基本上对应于第一接触元件15-1a的第一部分的外径加上用于安装并焊接各部件的间隙。由金属制造的第一接触元件15-1a的表面被处理，特别是被涂覆，尤其是被镀锡，例如经过回流焊接处理。
第一接触元件15-1a的形式和设计适于PCB 12的自动完成。在第一接触元件15-1a自动安置在PCB 12的贯通开口中之后，第一接触元件15-1a通过软焊接而连接至PCB 12。此外，制造为轴向止动部的套环15a在焊接过程期间提供了足够的焊接槽，以便在安装和操作期间承受所有负载。
在安装过程期间，也制造为特别地具有可弹性变形的片状接触弹簧的套筒状弹簧接触元件的第二接触元件15-1b，附接到连接布置结构9的塞入式连接器13中的一个塞入式连接器13上，塞入式连接器13通过安装元件14联接。第二接触元件15-1b的壁制造成在端面的区域中呈圆环的形式并且在片状接触弹簧的区域中在径向方向上均匀地向外凸起。制造为条形形状的片状接触弹簧在端面上连接至彼此。图2e至图2h以分解图和立体整体图以及细节图示出了第一接触装置15-1的第二接触元件15-1b。
第二接触元件15-1b在每个端面的区域中具有比塞入式连接器13的外径略小的内径，并且当装配该布置结构时，片状接触弹簧中的每个片状接触弹簧的内表面与塞入式连接器13的外表面接触，使得建立与塞入式连接器13的电接触。为了能够在安装时以及当在装配该布置结构时应用弹簧力，圆环在第二接触元件15-1b的壁的端面的区域中制造有优选槽状的开口18，并且特别地在轴向方向上完全开槽。开口18允许圆环的直径至少略微扩大，以便能够产生所需的弹簧力。
第二接触元件15-1b在由片状接触弹簧形成的区域中具有最大外径，该最大外径大于第一接触元件15-1a的内径。当将第二接触元件15-1b插入到第一接触元件15-1a的开口中时，各个片状接触件与第一接触元件15-1a的内表面产生接触并弹性变形，使得在接触装置15-1的接触元件15-1a、15-1b之间建立电连接。
根据安装顺序，由于弹性变形，第二接触元件15-1b被固定成使得第二接触元件15-1b不会在塞入式连接器13上的端面的区域中或在第一接触元件15-1a内部的片状接触弹簧的区域中丢失。
当装配该布置结构时，具有牢固地连接至PCB 12的第一接触元件15-1a的PCB 12附接到连接布置结构9的塞入式连接器13上，其中第二接触元件15-1b塞到塞入式连接器13上，使得第二接触元件15-1b与塞入式连接器13布置在第一接触元件15-1a内部。
在当该布置结构装配的状态下，第二接触元件15-1b各自固定在塞入式连接器13的一个外表面与第一接触元件15-1a的内表面之间的间隙内部，该间隙制造为槽，特别是基本上制造为环形槽。
第二接触元件15-1b在环形端面中的位于在轴向方向上向外面向的一侧的一个环形端面上制造有锁定机构19，锁定机构19径向向内面向并且在安装在塞入式连接器13上时用作止动件并且将第二接触元件15-1b固定在第一接触元件15-1a与塞入式连接器13之间。锁定机构19确保第二接触元件15-1b在塞入式连接器13上仅塞到某个位置并锁定到位。锁定机构19可以例如制造为根据图2e和图2f的径向地向内面向的完全封闭的套环或者根据图2g和图2h制造为呈钩状件或指状件形式的单独元件。此外，可以想到具有优选地彼此相对布置的至少两个单独元件的锁定机构的实施方式。
在安装时，第一接触元件15-1a、第二接触元件15-1b和塞入式连接器13以使得存在的公差得到充分补偿以能够也在极端公差条件下安装塞入式连接器13并且在PCB 12与塞入式连接器13之间建立电连接的方式对准和布置。
图3a和图3b以立体图和横截面图示出了处在当逆变器安装在PCB12上的状态下的连接布置结构9的塞入式连接器13，塞入式连接器13各自具有第二接触装置15-2。图3c和图3d以侧视图和立体细节图示出了具有第一接触区域15-2a和第二接触区域15-2b的第二接触装置15-2。
第二接触装置15-2也基本上制造为中空筒形的接触套筒以用于安全电连接并且补偿塞入式连接器13与PCB 12之间存在的公差，第二接触装置15-2具有沿着共同的纵向轴线延伸的第一接触区域15-2a和第二接触区域15-2b。接触装置15-2作为一件式部件形成有接触区域15-2a、15-2b。
第一接触区域15-2a和第二接触区域15-2b经由制造为套环15a、特别地制造为座部或凸缘的部分连接至彼此。套环15a制造成围绕套筒的整个外表面。因此，第一接触区域15-2a从套筒的第一端面延伸直至套环15a，并且第一接触区域15-2a制造成在轴向方向上比从套筒的第二端面延伸直至套环15a的第二接触区域15-2b具有更小范围。此外，套筒具有用于安装塞入式连接器13的开口，特别是贯通开口，并且贯通开口因此从套筒的第一端面延伸至第二端面。
在第一接触区域15-2a中，中空筒形的接触装置15-2以基本上恒定的壁厚制造。套环15a在相对于中空筒形的第一接触区域15-2a的纵向轴线竖向地延伸的平面上对准，并且在径向方向上突出超过接触区域15-2a、15-2b的外表面，使得接触装置15-2在套环15a的区域中以更大的壁厚制造。
第一接触区15-2a直接布置在PCB 12中并焊接至PCB 12，其中，接触套筒始终以接触套筒的第一端面引导地插入穿过形成在PCB 12中的贯通开口，并且具有与PCB 12的表面接触的凸缘状或凸起状的套环15a，套环15a意在作为轴向止动部和支撑部。接触装置15-2特别地以第二接触区域15-2b和套环15a在PCB 12的表面上突出超过PCB 12。第一接触区域15-2a至少以主要部分布置在PCB 12的贯通开口内。
待在PCB 12中形成的贯通开口的直径基本上对应于第一接触区域15-2a的外径加上用于安装并焊接各元件的间隙。由金属制造的第一接触装置15-2的表面被处理，特别是被涂覆，特别是被镀锡，例如经过回流焊接处理。
在优选地将接触装置15-2自动插入到PCB 12的贯通开口中之后，接触装置15-2通过软焊接的方式连接至PCB 12。此外，制造为轴向止动部的套环15a在焊接过程期间提供了足够的焊接槽，以便在安装和操作期间承受所有的负载。
在装配期间，具有制造为弹簧接触元件、特别是具有可弹性变形的片状接触弹簧的弹簧接触元件的第二接触区域15-2b的接触装置15-2，被塞到塞入式连接器13上。第二接触区域15-2b的壁制造成在端面的区域中呈圆环的形式并且在片状接触弹簧的区域中在径向方向上均匀地向内凸起。制造为条形形状的片状接触弹簧在端面上连接至彼此，然而另外，第二接触区域15-2b的端面连接至套环15a。
片状接触弹簧是接触装置15-2的一体部分。片状接触弹簧由筒形套筒的原始形式制造，其中，套筒的壁在第二接触区域15-2b中沿轴向方向或纵向方向开槽数次。如上所述的那样制造的在周向方向上具有恒定且优选地相同的宽度并且在轴向方向上具有相同长度的条状部朝向套筒的内表面弯曲，从而产生片状接触弹簧。片状接触弹簧呈环形布置。
第二接触区域15-2b在轴向方向上的延伸优选地基本上与塞入式连接器13的突出超过PCB 12的区域的最大长度相对应。
接触装置15-2在整个第一接触区域15-2a中以及第二接触区域15-2b的每个端面上都具有与塞入式连接器13的外径相对应的内径，使得接触装置15-2的内表面在该布置结构装配时与塞入式连接器13的外表面接触并且因此建立与塞入式连接器13的电连接，或者该内径大于塞入式连接器13的外径。
具有从接触装置15-2的径向方向偏转的片状接触弹簧的第二接触区域15-2b具有小于塞入式连接器13的外径的最小内径。当将塞入式连接器13插入到接触装置15-2的开口中时，各个片状接触件与塞入式连接器13的外表面接触成使得各个片状接触件弹性变形，使得在塞入式连接器13与接触装置15-2之间建立电连接。
当装配该布置结构时，PCB 12塞到布置在PCB 12中并牢固地固定至PCB 12的插头连接器13上，使得塞入式连接器13布置在接触装置15-2内部。塞入式连接器13中的每个塞入式连接器均被接触装置15-2完全封围。
在装配状态下，接触装置15-2和塞入式连接器13以使得存在的公差得到充分补偿以能够也在极端公差条件下安装塞入式连接器13并且在PCB 12与塞入式连接器13之间建立电连接的方式对准和布置。
工业适用性
本发明涉及用于将用以驱动压缩机的装置所用的电连接件连接的布置结构。本发明还涉及用于安装该布置结构的方法，以及用于驱动用以对蒸汽流体、特别是制冷剂进行压缩的压缩机的装置，特别地是电动马达。该压缩机可以在机动车辆的空气调节系统的制冷剂回路中使用。

Claims (35)

1.一种用于将用以驱动压缩机的装置所用的特别地穿过壳体(2)的电连接件连接的布置结构，所述布置结构具有连接布置结构(9)，所述连接布置结构(9)具有至少一个导电的连接元件(13)以及固定在PCB(12)中的用于在轴向方向上安装所述连接元件(13)的至少一个接触装置(15-1、15-2)，其特征在于，所述接触装置(15-1、15-2)具有至少一个弹簧接触元件，所述弹簧接触元件具有与所述连接元件(13)处于导电接触的可弹性变形的片状接触弹簧。
2.根据权利要求1所述的布置结构，其特征在于，所述接触装置(15-1、15-2)具有至少一个制造为中空筒形的接触套筒的部件。
3.根据权利要求2所述的布置结构，其特征在于，所述接触装置(15-1、15-2)的呈中空筒形的接触套筒形式的所述部件制造有第一节段和第二节段，所述第一节段和第二节段两者均沿所述轴向方向延伸并且在套环(15a)处连接至彼此。
4.根据权利要求3所述的布置结构，其特征在于，所述第一节段从第一端面延伸直至所述套环(15a)并且所述第二节段从第二端面延伸直至所述套环(15a)。
5.根据权利要求3或4所述的布置结构，其特征在于，所述套环(15a)制造成使得所述套环(15a)在径向方向上突出超过所述节段的外表面并完全封围所述部件。
6.根据权利要求3至5中的一项所述的布置结构，其特征在于，所述套环(15a)在相对于沿所述轴向方向布置的所述部件的纵向轴线竖向地延伸的平面上对准。
7.根据权利要求3至6中的一项所述的布置结构，其特征在于，所述接触装置(15-1、15-2)的呈中空筒形的接触套筒形式的所述部件的一个节段插入到形成在PCB(12)中的贯通开口中直至所述套环(15a)，然后焊接至所述PCB(12)。
8.根据权利要求1至7中的一项所述的布置结构，其特征在于，所述弹簧元件的所述片状接触弹簧在所述接触装置(15-1、15-2)的轴向方向上制造为条形形状。
9.根据权利要求8所述的布置结构，其特征在于，所述片状接触弹簧在彼此相反布置的端部处连接至彼此，其中，所述连接件各自制造为呈圆环的形式。
10.根据权利要求9所述的布置结构，其特征在于，在所述部件的初始状态下，所述片状接触弹簧在所述端部之间的区域中在径向方向上制造有向内或向外的凸起部。
11.根据权利要求1至10中的一项所述的布置结构，其特征在于，所述连接元件(13)制造为具有筒形形状的销状的塞入式连接器。
12.根据权利要求11所述的布置结构，其特征在于，所述连接元件(13)制造为具有圆筒形状。
13.根据权利要求1至12中的一项所述的布置结构，其特征在于，所述接触装置(15-1、15-2)和所述连接元件(13)彼此同轴地布置并对准。
14.根据权利要求1至13中的一项所述的布置结构，其特征在于，所述接触装置(15-1)具有第一接触元件(15-1a)以及与所述第一接触元件(15-1a)分开制造的第二接触元件(15-1b)。
15.根据权利要求14所述的布置结构，其特征在于，制造为中空筒形的接触套筒的所述第一接触元件(15-1a)于径向方向上布置在所述第二接触元件(15-1b)的外表面上，使得所述第二接触元件(15-1b)被完全封围。
16.根据权利要求14或15所述的布置结构，其特征在于，制造为中空筒形的接触套筒的所述第一接触元件(15-1a)具有从第一端面延伸至第二端面的开口，所述开口用于安装所述第二接触元件(15-1b)。
17.根据权利要求14至16中的一项所述的布置结构，其特征在于，所述第二接触元件(15-1b)制造为具有可弹性变形的片状接触弹簧的弹簧接触元件并且布置成使得所述第二接触元件(15-1b)封围所述连接元件(13)并建立电接触。
18.根据权利要求17所述的布置结构，其特征在于，所述片状接触弹簧在彼此相反布置的端部处连接至彼此，并且所述连接件各自呈圆环的形式，其中，所述圆环制造为具有槽形开口(18)。
19.根据权利要求17或18所述的布置结构，其特征在于，在所述第二接触元件(15-1b)的初始状态下，所述片状接触弹簧制造成使得所述片状接触弹簧在径向方向上具有向外的凸起部，其中，所述第二接触元件(15-1b)在制造有所述片状接触弹簧的部分中具有最大外径，所述最大外径大于制造为中空筒形的接触套筒的所述第一接触元件(15-1a)的内径，并且当所述布置结构装配时，所述片状接触弹簧各自弹性变形并且经由外表面与所述第一接触元件(15-1a)的内表面接触。
20.根据权利要求18或19所述的布置结构，其特征在于，所述第二接触元件(15-1b)制造有锁定机构(19)，所述锁定机构(19)在圆环的于所述轴向方向上径向向外面向的端面上径向向内面向。
21.根据权利要求14至20中的一项所述的布置结构，其特征在于，制造为中空筒形的接触套筒的所述第一接触元件(15-1a)具有第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分中的每一者沿所述轴向方向延伸并且在套环(15a)处连接至彼此，其中，所述第一部分从第一端面延伸直至所述套环(15a)，并且所述第二部分从第二端面延伸直至所述套环(15a)。
22.根据权利要求21所述的布置结构，其特征在于，制造为中空筒形的接触套筒的所述第一接触元件(15-1a)的所述第一部分(15-1a)插入到形成在所述PCB(12)中的贯通开口中并且然后焊接至所述PCB(12)。
23.根据权利要求1至13中的一项所述的布置结构，其特征在于，所述接触装置(15-2)制造为具有第一接触区域(15-2a)和第二接触区域(15-2b)的一件式部件。
24.根据权利要求23所述的布置结构，其特征在于，制造为中空圆筒形的套筒的所述接触区域(15-2a、15-2b)具有开口，所述开口从所述接触装置(15-2)的第一端面延伸至第二端面以用于安装所述连接元件(13)。
25.根据权利要求23或24中的一项所述的布置结构，其特征在于，所述第二接触元件(15-2b)制造为具有可弹性变形的片状接触弹簧的弹簧接触元件并且布置成使得所述第二接触元件(15-2b)封围所述连接元件(13)并建立电接触。
26.根据权利要求25所述的布置结构，其特征在于，在所述接触装置(15-2)的初始状态下，所述片状接触弹簧在径向方向上制造有向内的凸起部，其中，所述接触装置(15-2)在制造有所述片状接触弹簧的所述第二接触区域(15-2b)中具有最小内径，所述最小内径小于所述连接元件(13)的外径，并且，当所述布置结构装配时，所述片状接触弹簧中的每个片状接触弹簧的内表面与所述连接元件(13)的外表面接触。
27.根据权利要求23至26中的一项所述的布置结构，其特征在于，制造为中空圆筒形的套筒的所述接触区域(15-2a、15-2b)各自沿所述轴向方向延伸并且在套环(15a)处连接至彼此，其中，所述第一接触区域(15-2a)从第一端面延伸直至所述套环(15a)并且所述第二接触区域(15-2b)从第二端面延伸直至所述套环(15a)。
28.根据权利要求23至27中的一项所述的布置结构，其特征在于，所述接触装置(15-2)的所述第一接触区域(15-2a)插入到形成在所述PCB(12)中的贯通开口中，并且然后焊接至所述PCB(12)。
29.一种用于驱动压缩机的装置，所述压缩机是蒸汽流体的压缩机，所述装置特别地是电动马达，所述装置具有转子(8)和定子(7)以及壳体(2)，所述转子(8)和所述定子(7)沿着公共的纵向轴线布置，其特征在于，在所述定子(7)的第一端面上制造有在轴向方向上对准的具有用于安装至少一个连接元件(13)的安装元件的支撑元件以及根据权利要求1至28中的一项所述的用于将电连接件连接的布置结构。
30.一种用于安装根据权利要求1至28中的一项所述的用于将用以驱动压缩机的装置所用的电连接件连接的布置结构的方法，所述方法具有以下步骤：
-将至少一个接触装置(15-1、15-2)连接至PCB(12)，其中，将所述接触装置(15-1、15-2)始终以所述接触装置(15-1、15-2)的第一端面引导地插入穿过形成在所述PCB(12)中的贯通开口，直到所述接触装置(15-1、15-2)以套环(15a)接触在所述PCB(12)上为止，以及
-将所述接触装置(15-1、15-2)焊接至所述PCB(12)，
-将所述接触装置(15-1、15-2)的具有可弹性变形的片状接触弹簧的弹簧接触元件附接至连接元件(13)，使得具有所述弹簧接触元件的所述接触装置(15-1、15-2)与所述连接元件(13)处于导电接触并且在所述PCB(12)与所述连接元件(13)之间建立电连接。
31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，所述接触装置(15-1)的至少一个第一接触元件(15-1a)连接至所述PCB(12)，并且至少一个第二接触元件(15-1b)附接至连接元件(13)，并且，具有自身牢固地连接至所述PCB(12)的至少一个第一接触元件(15-1a)的所述PCB(12)压到具有自身附接在所述塞入式连接器(13)上的至少一个第二接触元件(15-1b)的所述塞入式连接器(13)上，使得所述第二接触元件(15-1b)布置在所述第一接触元件(15-1a)内部。
32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，当将所述第二接触元件(15-1b)插入到所述第一接触元件(15-1a)的开口中时，所述弹簧接触元件的各个片状接触弹簧与所述第一接触元件(15-1a)的内表面产生接触并弹性变形，使得在所述接触装置(15-1)的所述接触元件(15-1a、15-1b)之间建立电连接。
33.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，所述至少一个接触装置(15-2)在第一接触区域(15-2a)中连接至所述PCB(12)，并且，具有自身牢固地连接至所述PCB(12)的所述接触装置(15-2)的所述PCB(12)以第二接触区域(15-2b)压到所述塞入式连接器(13)上，使得所述塞入式连接器(13)至少布置在所述第二接触区域(15-2b)内部。
34.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，当将所述接触装置(15-2)以所述第二接触区域(15-2b)压到所述塞入式连接器(13)上时，所述弹簧接触元件的各个片状接触弹簧与所述塞入式连接器(13)的外表面产生接触并且弹性变形，使得在所述接触装置(15-2)与所述塞入式连接器(13)之间建立电连接。
35.一种根据权利要求27的用于驱动压缩机的装置用于机动车辆的空气调节系统的制冷剂回路中的制冷剂的压缩机的用途，所述装置特别地是电动马达，所述压缩机用于对蒸汽流体进行压缩。
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