DE102018220144A1

DE102018220144A1 - Electric refrigerant drive

Info

Publication number: DE102018220144A1
Application number: DE102018220144.7A
Authority: DE
Inventors: Jan Kaiser; Matthias Markert
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2018-11-23
Filing date: 2018-11-23
Publication date: 2020-05-28

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kältemittelantrieb (2), insbesondere einen Kältemittelverdichter für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, aufweisend ein Elektronikgehäuse (4b), welches eine Motorelektronik (6) aufnimmt und mit einem Gehäusedeckel (8) verschlossen ist, wobei eine Stützstruktur (10, 10') innerhalb des Elektronikgehäuses (4b) zur axialen Abstützung des Gehäusedeckels (8) angeordnet ist, und wobei die Stützstruktur (10, 10') mindestens zwei sich kreuzende Stützholme (12) aufweist, welche an ihren jeweiligen Freienden (14) an definierten Auflagepunkten (16) in einem umfangsseitigen Randbereich des Elektronikgehäuses (4b) aufsitzen.The invention relates to an electric refrigerant drive (2), in particular a refrigerant compressor for an air conditioning system of a motor vehicle, comprising an electronics housing (4b) which accommodates engine electronics (6) and is closed with a housing cover (8), a support structure (10, 10 ') is arranged inside the electronics housing (4b) for axially supporting the housing cover (8), and the support structure (10, 10') has at least two intersecting support bars (12), which at their respective free ends (14) at defined support points (16) sit in a peripheral edge area of the electronics housing (4b).

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kältemittelantrieb, insbesondere einen Kältemittelverdichter für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, aufweisend ein Elektronikgehäuse, welches eine Motorelektronik aufnimmt und mit einem Gehäusedeckel verschlossen ist.The invention relates to an electric refrigerant drive, in particular a refrigerant compressor for an air conditioning system of a motor vehicle, comprising an electronics housing which accommodates engine electronics and is closed with a housing cover.

Bei Kraftfahrzeugen sind regelmäßig Klimaanlagen eingebaut, die mit Hilfe einer einen Kältemittelkreislauf bildenden Anlage den Fahrzeuginnenraum klimatisieren. Derartige Anlagen weisen grundsätzlich einen Kreislauf auf, in dem ein Kältemittel geführt ist. Das Kältemittel, beispielsweise R-134a (1,1,1,2-Tetrafluorethan) oder R-744 (Kohlenstoffdioxid), wird an einem Verdampfer erwärmt und mittels eines (Kältemittel-)Verdichters beziehungsweise Kompressors verdichtet, wobei das Kältemittel anschließend über einen Wärmetauscher die aufgenommene Wärme wieder abgibt, bevor es über eine Drossel erneut zum Verdampfer geführt wird.Air conditioning systems are regularly installed in motor vehicles, which air condition the vehicle interior with the aid of a system which forms a refrigerant circuit. Such systems basically have a circuit in which a refrigerant is carried. The refrigerant, for example R-134a (1,1,1,2-tetrafluoroethane) or R-744 (carbon dioxide), is heated on an evaporator and compressed by means of a (refrigerant) compressor or compressor, the refrigerant then using a heat exchanger releases the absorbed heat again before it is led to the evaporator again via a throttle.

In derartigen Anwendungen sind beispielsweise Scroll-Maschinen als Kompressoren beziehungsweise Verdichter für das Kältemittel grundsätzlich möglich. Derartige Scrollverdichter weisen typischerweise zwei relativ zueinander bewegbare Scroll-Teile auf, die im Betrieb nach Art einer Verdrängerpumpe arbeiten. Die beiden Scroll-Teile sind hierbei typischerweise als ein ineinander verschachteltes (schneckenförmiges) Spiralen- oder Scrollpaar ausgeführt. Mit anderen Worten greift eine der Spiralen zumindest teilweise in die andere Spirale ein. Die erste (Scroll-)Spirale ist hierbei in Bezug auf ein Verdichtergehäuse feststehend (stationärer Scroll, fixed scroll), wobei die zweite (Scroll-)Spirale (beweglicher Scroll, movable or orbiting scroll) mittels eines Elektromotors innerhalb der ersten Spirale orbitierend angetrieben ist.In such applications, for example, scroll machines are basically possible as compressors or compressors for the refrigerant. Such scroll compressors typically have two scroll parts which can be moved relative to one another and which operate in the manner of a positive displacement pump. The two scroll parts are typically designed as a nested (helical) spiral or scroll pair. In other words, one of the spirals at least partially engages the other spiral. The first (scroll) spiral is stationary with respect to a compressor housing (stationary scroll, fixed scroll), the second (scroll) spiral (movable scroll, movable or orbiting scroll) being driven in an orbiting manner within the first spiral by means of an electric motor .

Zur Regelung und/oder Steuerung ist der Elektromotor an eine Motorelektronik angeschlossen. Der Elektromotor ist meist bürstenlos ausgestaltet, wobei die einzelnen elektrischen Spulen mittels einer Brückenschaltung einer Leiterplatte der Motorelektronik bestromt werden. Zum Schutz vor Umwelteinflüssen (Verschmutzungen, Feuchtigkeit) ist die Motorelektronik in der Regel in einem Elektronikfach oder in einem Elektronikgehäuse aufgenommen. Das Elektronikgehäuse ist hierbei zweckdienlicherweise in der Nähe eines den Elektromotor aufnehmenden Motorgehäuses angeordnet. Das Elektronikgehäuse ist in der Regel etwa topf- oder schalenförmig zur Aufnahme der Motorelektronik ausgeführt, und mittels eines Gehäusedeckels verschlossen.The electric motor is connected to motor electronics for regulation and / or control. The electric motor is usually designed to be brushless, the individual electrical coils being energized by means of a bridge circuit on a printed circuit board of the motor electronics. To protect against environmental influences (dirt, moisture), the motor electronics are usually housed in an electronics compartment or in an electronics housing. The electronics housing is expediently arranged in the vicinity of a motor housing that receives the electric motor. The electronics housing is usually designed in a pot or bowl shape for receiving the motor electronics, and closed by means of a housing cover.

Bei einem solchen Elektronikgehäuse ist sicherzustellen, dass auch in einem Crashfall, also bei einem Unfall oder einer Stoßbelastung, bei welchem insbesondere senkrecht auf den Gehäusedeckel einwirkende Kräfte auftreten, welche den Gehäusedeckel in Richtung eines gegenüberliegenden Gehäusebodens des Elektronikgehäuses einpressen, komprimieren oder verformen, eine elektrische Isolation der Motorelektronik zum Gehäusedeckel gewährleistet ist. Zu diesem Zwecke werden typischerweise domförmige oder bolzenförmige Stützelemente in Form sogenannter „Crashpilze“ eingesetzt. Der Gehäusedeckel wird hierbei an mehreren verteilten Stützpunkten mittels der Stützelemente abgestützt, also auf Abstand zur Motorelektronik gehalten. Die Stützelemente werden hierbei durch die Leiterplatte montiert, wobei die Leiterplatte notwendigerweise zusätzliche Isolationsstellen als Pilzdurchführung aufweist.With such an electronics housing, it must be ensured that even in the event of a crash, i.e. an accident or a shock load, in which forces occur in particular perpendicularly to the housing cover, which press, compress or deform the housing cover in the direction of an opposite housing base of the electronics housing Isolation of the motor electronics to the housing cover is guaranteed. Dome-shaped or bolt-shaped support elements in the form of so-called “crash mushrooms” are typically used for this purpose. The housing cover is supported at several distributed support points by means of the support elements, that is, kept at a distance from the motor electronics. The support elements are mounted here by the printed circuit board, the printed circuit board necessarily having additional insulation points as a mushroom bushing.

Die Isolationsstellen bewirken hierbei vergleichsweise großflächige Sperrbereiche in denen keine elektronischen Bauteile oder Leiterbahnen der Leiterplatte angeordnet werden können, wodurch der Bauraum auf der Leiterplatte sowie die Freiheiten bezüglich eines Layouts der elektronischen Komponenten nachteilig eingeschränkt werden. Dieser Nachteil wird insbesondere dadurch verstärkt, dass zum Betrieb des Elektromotors häufig hohe Betriebsspannungen benötigt werden, wodurch Leiterbahnen und Bauteile auf der Leiterplatte zueinander gewisse Mindestabstände als Kriechstrecken aufweisen müssen. Dadurch werden vergleichsweise großflächige Leiterplatten benötigt, deren Bauraum oder Layout lediglich mit geringen Freiheiten ausgestaltbar sind. Dadurch werden die Skalierbarkeit und die Anpassungsfähigkeit derartiger Elektronikgehäuse nachteilig eingeschränkt.The isolation points cause comparatively large blocking areas in which no electronic components or conductor tracks of the printed circuit board can be arranged, as a result of which the installation space on the printed circuit board and the freedom with regard to a layout of the electronic components are disadvantageously restricted. This disadvantage is particularly exacerbated by the fact that high operating voltages are often required to operate the electric motor, as a result of which conductor tracks and components on the printed circuit board must have certain minimum distances from one another as creepage distances. As a result, comparatively large-area printed circuit boards are required, the space or layout of which can only be designed with little freedom. This disadvantageously limits the scalability and adaptability of such electronic housings.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders geeigneten elektrischen Kältemittelantrieb anzugeben. Insbesondere soll im Crashfall eine zuverlässige, betriebssichere und bauraumkompakte Abstützung eines Gehäusedeckels eines Elektronikgehäuses gewährleistet sein.The invention has for its object to provide a particularly suitable electrical refrigerant drive. In particular, in the event of a crash, reliable, reliable and space-compact support of a housing cover of an electronics housing is to be ensured.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by the features of claim 1. Advantageous refinements and developments are the subject of the dependent claims.

Der erfindungsgemäße elektrische Kältemittelantrieb ist insbesondere als ein Kältemittelverdichter für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs ausgeführt. Der Kältemittelantrieb weist ein beispielsweise topfförmiges oder schalenförmiges Elektronikgehäuse zur Aufnahme einer Motorelektronik auf, welches mit einem Gehäusedeckel verschlossen (und/oder verschließbar) ist.The electric refrigerant drive according to the invention is designed in particular as a refrigerant compressor for an air conditioning system of a motor vehicle. The refrigerant drive has, for example, a pot-shaped or bowl-shaped electronics housing for receiving motor electronics, which is closed (and / or closable) with a housing cover.

Innerhalb des Elektronikgehäuses ist eine Stützstruktur zur axialen Abstützung des Gehäusedeckels angeordnet oder eingesetzt. Die als Stützgitter oder Stützrahmen wirkende Stützstruktur weist mindestens zwei sich kreuzende Stützholme als Stützbalken oder Stützstreben auf. Die Stützholme sitzen hierbei an ihren jeweiligen Freienden an definierten Auflagepunkten oder Stützstellen auf.A support structure for axially supporting the housing cover is arranged or inserted within the electronics housing. As Support structure acting as support grid or support frame has at least two intersecting support bars as support beams or support struts. The support bars sit on their respective free ends at defined support points or support points.

Geeigneterweise weisen die Freienden hierbei zumindest abschnittsweise einen axial gerichteten Verlauf auf. Die Auflagepunkte sind in einem umfangsseitigen Randbereich des Elektronikgehäuses, also im Bereich Nahe der Innenwandung oder Nahe dem Innenumfang des Elektronikgehäuses, angeordnet. Die Stützstruktur sitzt somit auf definierten Auflagepunkten am Rand des Elektronikgehäuses auf.Suitably, the free ends have an axially directed course, at least in sections. The support points are arranged in a peripheral edge region of the electronics housing, that is to say in the region near the inner wall or near the inner periphery of the electronics housing. The support structure thus sits on defined support points on the edge of the electronics housing.

Die Stützstruktur ist zwischen dem Gehäusedeckel und der Motorelektronik, insbesondere zwischen dem Gehäusedeckel und einer Leiterplatte der Motorelektronik, angeordnet, wobei die Stützstruktur die Motorelektronik zumindest abschnittsweise übergreift. Senkrecht einwirkende Kräfte auf den Gehäusedeckel werden somit über die Stützholme freiendseitig auf die Auflagepunkte abgeleitet. Dadurch ist eine zuverlässige Abstützung und Halterung des Gehäusedeckels realisiert, wodurch eine betriebssichere elektrische Isolation zwischen dem Gehäusedeckel und der Motorelektronik, auch im Falle eines Unfalls oder Stoßbelastung, realisiert ist.The support structure is arranged between the housing cover and the motor electronics, in particular between the housing cover and a printed circuit board of the motor electronics, the support structure overlapping the motor electronics at least in sections. Forces acting vertically on the housing cover are thus diverted to the support points on the free side via the support bars. This provides reliable support and support for the housing cover, which ensures reliable electrical insulation between the housing cover and the motor electronics, even in the event of an accident or shock.

Ausgehend von den Auflagepunkten ist somit eine besonders flexible Anpassung der Stützstruktur möglich, ohne dass beispielsweise elektrische Komponenten der Motorelektronik hinsichtlich des vorhandenen Bauraums eingeschränkt werden. Insbesondere ist dadurch eine besonders einfache Skalierbarkeit und Applikationsanpassung des Elektronikgehäuses realisiert, da im Hinblick auf eine Crash- oder Unfallbeständigkeit des Elektronikgehäuses lediglich die Stützstruktur anzupassen ist. Des Weiteren entfallen dadurch beispielsweise Pilzdurchführungen als Isolationsstellen auf einer Leiterplatte, wodurch eine besonders bauraumkompakte Ausführung der Motorelektronik ermöglicht ist. Hierbei ist es beispielsweise denkbar, dass der Gehäusedeckel hinsichtlich der Stützstruktur optimiert ist, also beispielsweise entsprechende Gegenstrukturen aufweist, welche an der Stützstruktur anliegen oder mit dieser in Eingriff sind. Dadurch ist ein besonders geeigneter elektrischer Kältemittelantrieb realisiert.Starting from the support points, a particularly flexible adaptation of the support structure is thus possible without, for example, restricting electrical components of the motor electronics with regard to the available installation space. In particular, this enables a particularly simple scalability and application adaptation of the electronics housing, since only the support structure has to be adapted with regard to the crash or accident resistance of the electronics housing. Furthermore, this eliminates, for example, mushroom bushings as insulation points on a printed circuit board, which enables a particularly compact design of the motor electronics. It is conceivable, for example, that the housing cover is optimized with regard to the support structure, that is to say, for example, that it has corresponding counterstructures which abut or are in engagement with the support structure. A particularly suitable electrical refrigerant drive is thereby realized.

In einer vorteilhaften Ausführung sind die Stützholme der Stützstruktur an dem oder jedem Kreuzungspunkt einteilig miteinander verbunden. Mit anderen Worten sind die sich kreuzenden oder schneidenden Stützholme an den Knoten- oder Kreuzungspunkten einstückig, also einteilig oder monolithisch, miteinander zu der gemeinsamen Stützstruktur verbunden. Dadurch ist eine besonders stabile und mechanisch feste Stützstruktur zur axialen Abstützung des Gehäusedeckels realisiert.In an advantageous embodiment, the support bars of the support structure are connected to one another in one piece at the or each crossing point. In other words, the crossing or intersecting support bars are connected to one another in one piece, that is to say in one piece or monolithically, at the nodes or crossing points to form the common support structure. This results in a particularly stable and mechanically firm support structure for axially supporting the housing cover.

In einer geeigneten Weiterbildung ist die Stützstruktur aus einem elektrisch isolierenden, also elektrisch nicht leitenden, Material, insbesondere einem Kunststoffmaterial hergestellt. Dadurch ist eine besonders zuverlässige elektrische Isolierung zwischen der Motorelektronik und dem Gehäusedeckel realisiert. Des Weiteren ist die Stützstruktur somit besonders einfach und kostengünstig herstellbar.In a suitable development, the support structure is made from an electrically insulating, that is to say electrically non-conductive, material, in particular a plastic material. This provides particularly reliable electrical insulation between the motor electronics and the housing cover. Furthermore, the support structure is thus particularly simple and inexpensive to manufacture.

In einer beispielhaften Weiterbildungsform ist die Stützstruktur aus einem thermoplastischen Kunststoff gefertigt. Die Stützstruktur ist hierbei beispielsweise aus einem Polyamidkunststoff, insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Polyamidkunststoff, beispielsweise PA6GF30, hergestellt. Dadurch weist die Stützstruktur eine ausreichende mechanische Festigkeit und Steifigkeit sowie Schlagzähigkeit auf.In an exemplary form of further training, the support structure is made of a thermoplastic. The support structure is made, for example, from a polyamide plastic, in particular from a glass fiber reinforced polyamide plastic, for example PA6GF30. As a result, the support structure has sufficient mechanical strength and rigidity as well as impact resistance.

In einer denkbaren Ausgestaltung ist die Stützstruktur als ein einteiliges, also einstückiges oder monolithisches, Spritzgussteil hergestellt. Dadurch ist eine besonders flexible und konstruktive einfache sowie kostengünstige Herstellung ermöglicht.In a conceivable embodiment, the support structure is produced as a one-piece, that is to say one-piece or monolithic, injection-molded part. This enables a particularly flexible and constructive simple and inexpensive production.

In einer bevorzugten Ausbildung ist die Stützstruktur als ein Stützkreuz ausgeführt. Dies bedeutet, dass sich die vorzugsweise zwei Stützholme kreuzförmig, also plusförmig oder X-förmig, schneiden oder kreuzen. Ausgehend von dem Kreuzungspunkt weisen die Stützholme hierbei beispielsweise etwa gleichlange Armlängen auf. Die Stützholme verlaufen somit bezogen auf einen axialen Querschnitt des Elektronikgehäuses etwa wie zwei sich schneidende Diagonalen. Dadurch ist eine stabile und zuverlässige Abstützung und Halterung des Gehäusedeckels gewährleistet.In a preferred embodiment, the support structure is designed as a support cross. This means that the preferably two support bars intersect or intersect in a cross shape, that is to say in a plus shape or in an X shape. Starting from the point of intersection, the support struts here have arm lengths of approximately the same length, for example. In relation to an axial cross section of the electronics housing, the support bars thus run approximately like two intersecting diagonals. This ensures stable and reliable support and support for the housing cover.

In einer alternativen Ausbildungsform ist die Stützstruktur beispielsweise T-Förmig, wobei ein erster Stützholm den vertikalen T-Schenkel und ein zweiter Stützholm den horizontalen T-Schenkel bildet. Ebenso denkbar ist beispielsweise eine Gitterform mit mehreren sich kreuzenden Stützholmen. Insbesondere ist eine Stützstruktur in Form eines Doppelkreuzes, also zwei aneinandergefügte Stützkreuze, denkbar. Dadurch ist eine besonders stabile Stützstruktur realisierbar, welche die Crashsicherheit des Kältemittelantriebs wesentlich verbessert.In an alternative embodiment, the support structure is, for example, T-shaped, with a first support bar forming the vertical T-leg and a second support bar forming the horizontal T-leg. A lattice shape with several intersecting support bars is also conceivable, for example. In particular, a support structure in the form of a double cross, that is to say two support crosses joined together, is conceivable. As a result, a particularly stable support structure can be implemented, which significantly improves the crash safety of the refrigerant drive.

Ein zusätzlicher oder weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die Freienden der Stützholme im Bereich der jeweiligen Auflagepunkte schraubbefestigt sind. Mit anderen Worten erfolgt eine Schraubverbindung zwischen der Stützstruktur und den Anlagepunkten über die Freienden der Stützholme. Dadurch ist eine kraftschlüssige Befestigung der Stützstruktur realisiert, wodurch einem ungewünschten Gleiten der Stützstruktur innerhalb des Elektronikgehäuses entgegengewirkt wird.An additional or further aspect of the invention provides that the free ends of the support bars are screw-fastened in the area of the respective support points. In other words, there is a screw connection between the support structure and the contact points via the free ends of the support bars. This results in a non-positive fastening of the support structure, which counteracts undesired sliding of the support structure within the electronics housing.

Unter einem „Kraftschluss“ oder einer „kraftschlüssigen Verbindung“ zwischen wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden insbesondere verstanden, dass die miteinander verbundenen Teile aufgrund einer zwischen ihnen wirkenden Reibkraft gegen ein Abgleiten aneinander gehindert sind. Fehlt eine diese Reibkraft hervorrufende „Verbindungskraft“ (d. h. diejenige Kraft, welche die Teile gegeneinander drückt, bspw. eine Schraubenkraft oder die Gewichtskraft selbst), kann die kraftschlüssige Verbindung nicht aufrecht erhalten und somit gelöst werden. A “force fit” or a “force fit connection” between at least two parts connected to one another is understood here and below in particular to mean that the parts connected to one another are prevented from sliding off one another due to a frictional force acting between them. If there is no “connecting force” causing this frictional force (ie the force that presses the parts against one another, for example a screw force or the weight force itself), the non-positive connection cannot be maintained and can therefore be released.

In einer denkbaren Ausführung weist die Stützstruktur eine axial emporstehende Umrandung auf. Mit anderen Worten ist die Stützstruktur mit einem axial emporstehend angeformten Rand oder Kragen ausgeführt. Dies ist insbesondere hinsichtlich einer Schraubverbindung vorteilhaft, bei welcher die Befestigungsschrauben von Seiten des Gehäusedeckels eingedreht werden. Die Umrandung steht hierbei geeigneterweise den eingedrehten Schraubenköpfen über, so dass durch die Umrandung ein Berührungskontakt zwischen dem Gehäusedeckel und den Befestigungsschrauben, auch im Crashfalle stets zuverlässig vermieden wird. Dadurch ist einerseits eine besonders einfache Montage und Befestigung der Stützstruktur ermöglicht, sowie andererseits eine zuverlässige elektrische Isolierung zum Gehäusedeckel realisiert.In a conceivable embodiment, the support structure has an axially rising border. In other words, the support structure is designed with an edge or collar which is formed axially upward. This is particularly advantageous with regard to a screw connection in which the fastening screws are screwed in from the side of the housing cover. The border protrudes suitably from the screwed-in screw heads, so that the border reliably prevents contact between the housing cover and the fastening screws, even in the event of a crash. On the one hand, this enables particularly simple assembly and fastening of the support structure, and on the other hand realizes reliable electrical insulation from the housing cover.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Auflagepunkte sockel- oder domförmig angeformte Fortsätze oder Laschen des Elektronikgehäuses. Dies bedeutet, dass die Auflagepunkte an das Elektronikgehäuse angeformt sind, also dass die Auflagepunkte als radial nach innen gerichtete Fortsätze des Elektronikgehäuses ausgebildet sind. Der Gehäusedeckel wird somit über die Stützstruktur am Elektronikgehäuse direkt abgestützt. Dadurch ist ein besonders stabiler und sicherer Schutz der Motorelektronik realisiert. Insbesondere werden somit Krafteinwirkungen auf die Motorelektronik im Wesentlichen vollständig vermieden.In an advantageous development, the support points are base or dome-shaped extensions or tabs of the electronics housing. This means that the support points are molded onto the electronics housing, that is to say that the support points are designed as radially inward extensions of the electronics housing. The housing cover is thus supported directly on the support structure on the electronics housing. This ensures particularly stable and safe protection of the motor electronics. In particular, the effects of force on the engine electronics are essentially completely avoided.

In einer zusätzlichen oder alternativen Ausführung ist es vorgesehen, dass die Stützstruktur zumindest teilweise auf einer Leiterplatte der Motorelektronik abgestützt ist. Es ist beispielsweise denkbar, dass die Auflagepunkte für die Stützstruktur teilweise als Fortsätze des Elektronikgehäuses und teilweise auf der Leiterplatte angeführt sind. Die Leiterplatte ist hierbei innerhalb des Elektronikgehäuses angeordnet und fest mit diesem verbunden. Die Montage oder Verbindung der Leiterplatte erfolgt hierbei insbesondere mittels Befestigungsschrauben. Vorzugsweise werden hierbei die vorhandenen Schrauben zur Fixierung der Leiterplatte auch zur Schraubbefestigung des jeweiligen Freiendes des zugeordneten Stützholmes verwendet. Dadurch wird einerseits eine Bauteilreduzierung im Zuge der Montage des Elektronikgehäuses realisiert. Andererseits wird somit die Vibrationsfestigkeit der Stützstruktur und/oder der Leiterplatte bezüglich des Elektronikgehäuses verbessert.In an additional or alternative embodiment it is provided that the support structure is at least partially supported on a printed circuit board of the motor electronics. It is conceivable, for example, that the support points for the support structure are listed partly as extensions of the electronics housing and partly on the printed circuit board. The circuit board is arranged inside the electronics housing and is firmly connected to it. The assembly or connection of the circuit board is carried out in particular by means of fastening screws. Preferably, the existing screws for fixing the circuit board are also used for screw fixing the respective free end of the associated support bar. On the one hand, this reduces the number of components during assembly of the electronics housing. On the other hand, the vibration resistance of the support structure and / or the printed circuit board with respect to the electronics housing is thus improved.

In einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung ist die Stützstruktur zur mechanischen Fixierung von elektronischen Komponenten und/oder elektrischen Leitungen der Motorelektronik ausgeführt. Dies bedeutet, dass an die Stützholme der Stützstruktur beispielsweise Haltekonturen oder Laschen angeformt sind, mittels welchen zum Beispiel große Zwischenkreiskondensatoren fixierbar sind, oder welche eine verbesserte Kabelführung der Motorelektronik ermöglichen.In a particularly expedient embodiment, the support structure is designed for the mechanical fixing of electronic components and / or electrical lines of the motor electronics. This means that, for example, holding contours or tabs are molded onto the support bars of the support structure, by means of which, for example, large intermediate circuit capacitors can be fixed, or which enable improved cable routing for the motor electronics.

Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können.The conjunction “and / or” is to be understood here and in the following in such a way that the features linked by means of this conjunction can be formed both jointly and as alternatives to one another.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

1 in Schnittdarstellung ein Elektronikgehäuse eines Kältemittelantriebs, mit einer Motorelektronik und mit einem Gehäusedeckel sowie mit einer Stützstruktur in einer ersten Ausführungsform,
2 in perspektivischer Explosionsdarstellung das Elektronikgehäuse in einem teilweise auseinandergenommenen Zustand mit einer Stützstruktur in einer zweiten Ausführungsform, und
3 in perspektivischer Darstellung das Elektronikgehäuse mit einer montierten Stützstruktur in der zweiten Ausführungsform.

Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing. In it show:

1 a sectional view of an electronics housing of a refrigerant drive, with motor electronics and with a housing cover and with a support structure in a first embodiment,
2nd in a perspective exploded view the electronics housing in a partially disassembled state with a support structure in a second embodiment, and
3rd in perspective the electronics housing with an assembled support structure in the second embodiment.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts and sizes are always provided with the same reference symbols in all figures.

Der in 1 ausschnittsweise dargestellte Kältemittelantrieb 2 ist vorzugsweise als ein Kältemittelverdichter in einem nicht näher dargestellten Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs verbaut. Der elektromotorische Kältemittelverdichter 2 weist einen elektrischen (elektromotorischen) Antrieb sowie ein mit diesem gekoppelten Verdichter auf. Der Antrieb umfasst ein topfartiges Antriebsgehäuse 4 mit zwei Gehäuseteilbereichen 4a und 4b, welche durch eine monolithisch integrierte Gehäusezwischenwand 4c innerhalb des Antriebsgehäuses 4 voneinander fluiddicht getrennt sind. Das Antriebsgehäuse 4 ist vorzugsweise als ein Druckgussteil aus einem Aluminum-Material hergestellt.The in 1 Refrigerant drive shown in sections 2nd is preferably installed as a refrigerant compressor in a refrigerant circuit (not shown in more detail) of an air conditioning system of a motor vehicle. The electromotive refrigerant compressor 2nd has an electric (electromotive) drive and a compressor coupled to it. The drive comprises a pot-like drive housing 4th with two housing sections 4a and 4b which by a monolithically integrated partition wall 4c inside the drive housing 4th are separated from each other in a fluid-tight manner. The drive housing 4th is preferably made as a die-cast part from an aluminum material.

Der verdichterseitige Gehäuseteilbereich ist als ein Motorgehäuse 4a zur Aufnahme eines Elektromotors ausgebildet. Das Motorgehäuse 4a ist einerseits durch die (Gehäuse-)Zwischenwand 4c und andererseits durch ein Lagerschild verschlossen. Der an der Zwischenwand 4c gegenüberliegende Gehäuseteilbereich ist als ein Elektronikgehäuse 4b ausgebildet, in welchem eine den Elektromotor ansteuernde Motorelektronik 6 aufgenommen ist. Dies bedeutet, dass das Elektronikgehäuse 4b in diesem Ausführungsbeispiel in das Antriebsgehäuse 4 integriert ist, wobei die Zwischenwand 3c den Boden des Elektronikgehäuses 4b bildet.The compressor-side housing section is as a motor housing 4a to accommodate a Electric motor trained. The engine case 4a is closed on the one hand by the (housing) partition 4c and on the other hand by a bearing plate. The one on the partition 4c opposite housing section is as an electronics housing 4b formed in which a motor electronics controlling the electric motor 6 is included. This means that the electronics housing 4b in this embodiment in the drive housing 4th is integrated, with the partition 3c the bottom of the electronics housing 4b forms.

Das zylindrische, etwa topfförmige Elektronikgehäuse 4b ist mit einem Gehäusedeckel (Elektronikdeckel) 8 aus einem Aluminium-Material zu einer dem Verdichter abgewandten Stirnseite des Antriebsgehäuses 4 hin verschlossen. Die Motorelektronik 6 wird bei einem geöffneten Gehäusedeckel 8 in dem Elektronikgehäuse 4b montiert und ist weiterhin bei einem abgenommenen Gehäusedeckel 8 zu Wartungs- oder Reparaturzwecken problemlos zugänglich.The cylindrical, pot-shaped electronics housing 4b comes with a housing cover (electronics cover) 8th made of an aluminum material to one end of the drive housing facing away from the compressor 4th locked up. The engine electronics 6 comes with an open cover 8th in the electronics housing 4b mounted and is still with a removed cover 8th easily accessible for maintenance or repair purposes.

Innerhalb des Elektronikgehäuses ist eine Stützstruktur 10 zur axialen Abstützung des Gehäusedeckels 8 angeordnet oder eingesetzt. Die Stützstruktur 10 dient dazu den Gehäusedeckel 8 im Falle senkrecht einwirkender Kräfte, also Kräfte welche entlang einer Axialrichtung A auf den Gehäusedeckel 8 einwirken, abzustützen, um einer Verformung oder Biegung des Gehäusedeckels 8 in Richtung der Motorelektronik 6 entgegenzuwirken. Die Stützstruktur 10 stellt somit eine elektrische Isolation zwischen Motorelektronik 6 und dem Gehäusedeckel 8, auch im Crashfall, sicher.There is a support structure within the electronics housing 10th for axial support of the housing cover 8th arranged or used. The support structure 10th serves the housing cover 8th in the case of vertically acting forces, i.e. forces which are along an axial direction A on the housing cover 8th act to support to deform or bend the housing cover 8th towards the engine electronics 6 counteract. The support structure 10th thus provides electrical insulation between engine electronics 6 and the housing cover 8th , even in the event of a crash, sure.

Die als Stützgitter oder Stützrahmen wirkende Stützstruktur 10 weist mindestens zwei sich kreuzende Stützholme 12 als Stützbalken oder Stützstreben auf. Die Stützholme 12 sitzen hierbei an ihren jeweiligen Freienden 14 an definierten Auflagepunkten 16 oder Stützstellen auf. Die Auflagepunkte 16 sind hierbei in einem umfangsseitigen Randbereich des Elektronikgehäuses 4b, also im Bereich einer Innenwandung oder des Innenumfangs 18 des Elektronikbereichs 4b, angeordnet. Die Stützstruktur 10 sitzt somit auf definierten Auflagepunkten 16 am Rand des Elektronikgehäuses 4b auf.The support structure acting as a support grid or support frame 10th has at least two intersecting support bars 12 as a support beam or support struts. The support bars 12 sit at their respective freeers 14 at defined support points 16 or support points. The support points 16 are in a peripheral edge area of the electronics housing 4b , i.e. in the area of an inner wall or the inner circumference 18th of the electronics area 4b , arranged. The support structure 10th thus sits on defined support points 16 on the edge of the electronics housing 4b on.

Die Stützstruktur 10 ist aus einem elektrisch isolierenden, also elektrisch nicht leitenden, Material, insbesondere einem Kunststoffmaterial hergestellt. Insbesondere ist die Stützstruktur 10 hierbei als ein einteiliges, also einstückiges oder monolithisches, Spritzgussteil hergestellt.The support structure 10th is made of an electrically insulating, ie electrically non-conductive, material, in particular a plastic material. In particular, the support structure 10th manufactured here as a one-piece, that is to say one-piece or monolithic, injection-molded part.

Die Stützstruktur 10 ist zwischen dem Gehäusedeckel 8 und der Motorelektronik 6, insbesondere zwischen dem Gehäusedeckel 8 und einer Leiterplatte 20 der Motorelektronik 6, angeordnet, wobei die Stützstruktur die Motorelektronik zumindest abschnittsweise übergreift. Die Stützholme 12 verlaufen somit zwischen den Freienden 14 axial beabstandet zur Leiterplatte 20 und sind etwa radial gerichtet orientiert. Die Leiterplatte 20 trägt eine Anzahl von nicht näher bezeichneten elektronischen Bauteilen und elektrischen Leitungen, welche zumindest teilweise eine Brückenschaltung zur Bestromung des Elektromotors bilden.The support structure 10th is between the housing cover 8th and the engine electronics 6 , especially between the housing cover 8th and a circuit board 20th the engine electronics 6 , arranged, wherein the support structure overlaps the motor electronics at least in sections. The support bars 12 thus run between the freeers 14 axially spaced from the circuit board 20th and are oriented approximately radially. The circuit board 20th carries a number of unspecified electronic components and electrical lines, which at least partially form a bridge circuit for energizing the electric motor.

Wie in der Schnittdarstellung der 1 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, sitzen die axial gerichteten Freienden 14 der Stützholme 12 zumindest teilweise auf der Leiterplatte 20 auf. Mit anderen Worten sind die Auflagepunkte 16 in diesem Ausführungsbeispiel Stützstellen auf der Leiterplattenoberfläche, also Bereiche der Leiterplatte 20, in welchen keine elektronischen Bauteile oder Leitungen angeordnet sind.As in the sectional view of the 1 the axially directed free ends sit comparatively clearly 14 the support bars 12 at least partially on the circuit board 20th on. In other words, the support points 16 in this exemplary embodiment, support points on the circuit board surface, that is to say regions of the circuit board 20th , in which no electronic components or lines are arranged.

Die Freienden 14 der Stützholme 12 sind zumindest teilweise mit Konturen 22 ausgebildet, welche eine mechanische Fixierung von elektronischen Komponenten und/oder elektrischen Leitungen der Motorelektronik 6 ermöglicht.The freeers 14 the support bars 12 are at least partially with contours 22 formed, which is a mechanical fixation of electronic components and / or electrical lines of the motor electronics 6 enables.

Die Explosionsdarstellung der 2 zeigt das Elektronikgehäuse 4b in einem teilweise auseinandergenommenen Zustand mit abgenommenen Gehäusedeckel 8 und einer alternativen Ausgestaltung der Stützstruktur 10'.The exploded view of the 2nd shows the electronics housing 4b in a partially disassembled state with the housing cover removed 8th and an alternative embodiment of the support structure 10 ' .

Die Stützstruktur 10' ist in diesem Ausführungsbeispiel als ein Stützkreuz mit zwei sich kreuzförmig, also plusförmig oder X-förmig, schneidenden oder kreuzenden Stützholmen 12 ausgeführt. Die Stützholme 12 verlaufen hierbei bezogen auf einen axialen Querschnitt des zylindrischen Elektronikgehäuses 4b etwa wie zwei sich schneidende Diagonalen. Die Stützholme 12 der Stützstruktur 10' sind an dem mittigen Kreuzungspunkt 24 einteilig, also einteilig oder monolithisch, miteinander zu der gemeinsamen Stützstruktur 10' verbunden. Die Stützholme 12 schneiden sich hierbei etwa im rechten Winkel, dies bedeutet, dass der Winkel zwischen zwei benachbarten Stützholmen 12 etwa 90° ist.The support structure 10 ' is in this embodiment as a support cross with two cross-shaped, ie plus-shaped or X-shaped, intersecting or crossing support bars 12 executed. The support bars 12 run in relation to an axial cross section of the cylindrical electronics housing 4b like two intersecting diagonals. The support bars 12 the support structure 10 ' are at the central crossing point 24th in one piece, that is to say in one piece or monolithic, with one another to form the common support structure 10 ' connected. The support bars 12 intersect at approximately a right angle, this means that the angle between two adjacent support bars 12 is about 90 °.

Der Gehäusedeckel 8 ist hierbei hinsichtlich der Stützstruktur 10' mit einer eingeprägten Gegenkontur 26 versehen, welche die Stabilität und Abstützung im Bereich der Stützstruktur 10' weiter verbessert. Der Gehäusedeckel 8 wird mittels drei umfangsseitig verteilten Laschen 28 fluchtend über entsprechenden Laschen 30 des Elektronikgehäuses 4b angeordnet und mittels Befestigungsschrauben 32 schraubbefestigt.The housing cover 8th is here with regard to the support structure 10 ' with an embossed counter contour 26 provided which the stability and support in the area of the support structure 10 ' further improved. The housing cover 8th is by means of three straps distributed around the circumference 28 aligned over corresponding tabs 30th of the electronics housing 4b arranged and by means of fastening screws 32 screw-fastened.

Die Stützholme 12 der Stützstruktur 10' sind in diesem Ausführungsbeispiel mit einer axial emporstehenden Umrandung 34 versehen. Die Umrandung 34 ist hierbei als ein in Axialrichtung A emporstehender Rand oder Kragen an der dem Gehäusedeckel 8 zugewandten Seite der Stützholme 12 angeformt.The support bars 12 the support structure 10 ' are in this embodiment with an axially rising border 34 Mistake. The border 34 is here as one in the axial direction A raised edge or collar on the housing cover 8th facing side of the support bars 12 molded.

Die Freienden 14 der Stützholme 12 sind im Bereich der jeweiligen Auflagepunkte 16 schraubbefestigt. Die Auflagepunkte 16 weisen in dieser Ausführung insbesondere eine jeweilige Durchführöffnung 36 auf, durch welche jeweils eine Befestigungsschraube 38 abschnittsweise hindurchführbar ist.The freeers 14 the support bars 12 are in the area of the respective support points 16 screw-fastened. The support points 16 have in this embodiment in particular a respective through opening 36 on, through each of which a fastening screw 38 can be passed in sections.

Wie insbesondere in 3 ersichtlich ist, werden die Befestigungsschrauben 38 von Seiten des Gehäusedeckels 8 in die Freienden 14 eingedreht. Durch diese kraftschlüssige Schraubverbindung wird einerseits die Stützstruktur 10' an der Leiterplatte 20 befestigt sowie andererseits die Leiterplatte 20 in dem Elektronikgehäuse 4b fixiert. Dies bedeutet, dass axial unterhalb der Durchführöffnungen 36 nicht näher gezeigte Gewindebohrungen des Elektronikgehäuses 4b angeordnet sind, in welche die Befestigungsschrauben 38 zumindest teilweise eingedreht werden.As especially in 3rd can be seen, the fastening screws 38 from the side of the housing cover 8th into the liberators 14 turned in. This non-positive screw connection on the one hand creates the support structure 10 ' on the circuit board 20th attached as well as the circuit board 20th in the electronics housing 4b fixed. This means that axially below the through openings 36 Tapped holes of the electronics housing, not shown in any more detail 4b are arranged, in which the fastening screws 38 at least partially screwed in.

Die Umrandung 34 steht hierbei den Schraubenköpfen der eingedrehten Befestigungsschrauben 38 axial über, so dass durch die Umrandung 34 ein elektrisch leitender Berührungskontakt zwischen dem Gehäusedeckel 8 und den Befestigungsschrauben 38, auch im Crashfalle, stets zuverlässig vermieden wird.The border 34 stands for the screw heads of the screwed-in fastening screws 38 axially over so that through the outline 34 an electrically conductive contact between the housing cover 8th and the mounting screws 38 , even in the event of a crash, is always reliably avoided.

Zum vereinfachten Ausrichten der Stützstruktur 10' ist mindestens ein Sockel 40 vorgesehen. Der Sockel 40 ist hierbei im Wesentlichen als ein sockelförmiger Fortsatz des Elektronikgehäuses 4b ausgeführt.For easy alignment of the support structure 10 ' is at least one base 40 intended. The base 40 is essentially a socket-shaped extension of the electronics housing 4b executed.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.The invention is not restricted to the exemplary embodiments described above. Rather, other variants of the invention can also be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all of the individual features described in connection with the exemplary embodiments can also be combined with one another in other ways without departing from the subject matter of the invention.

In einer denkbaren alternativen Ausbildungsform ist die Stützstruktur beispielsweise T-Förmig ausgebildet, wobei ein erster Stützholm 12 den vertikalen T-Schenkel und ein zweiter Stützholm 12 den horizontalen T-Schenkel bildet. Ebenso denkbar ist beispielsweise eine Stützstruktur in Gitterform mit mehreren sich kreuzenden Stützholmen 12. Insbesondere ist eine Stützstruktur in Form eines Doppelkreuzes, also zwei aneinandergefügte Stützkreuze, denkbar.In a conceivable alternative embodiment, the support structure is, for example, T-shaped, with a first support bar 12 the vertical T-leg and a second support bar 12 forms the horizontal T-leg. A support structure in the form of a lattice with a plurality of intersecting support bars is also conceivable, for example 12 . In particular, a support structure in the form of a double cross, that is to say two support crosses joined together, is conceivable.

Die Auflagepunkte 16 können beispielsweise wie der Sockel 40 als sockel- oder domförmig angeformte Fortsätze oder Laschen des Elektronikgehäuses 4b ausgeführt sein. Es ist beispielsweise ebenso denkbar, dass die Auflagepunkte 16 für die Stützstruktur teilweise als Fortsätze des Elektronikgehäuses 4b und teilweise auf der Leiterplatte 20 angeführt sind.The support points 16 can, for example, like the base 40 as base or dome-shaped extensions or tabs of the electronics housing 4b be executed. It is also conceivable, for example, that the support points 16 for the support structure partly as extensions of the electronics housing 4b and partly on the circuit board 20th are listed.

BezugszeichenlisteReference symbol list

22nd: KältemittelantriebRefrigerant drive
44th: AntriebsgehäuseDrive housing
4a4a: Gehäuseteilbereich/MotorgehäuseHousing part area / motor housing
4b4b: Gehäuseteilbereich/ElektronikgehäuseHousing part area / electronics housing
4c4c: GehäusezwischenwandPartition wall
66: MotorelektronikEngine electronics
88th: GehäusedeckelHousing cover
10, 10'10, 10 ': StützstrukturSupport structure
1212: StützholmSupport bar
1414: FreiendeFreeers
1616: AuflagepunktContact point
1818th: InnenumfangInner circumference
2020th: LeiterplatteCircuit board
2222: Konturcontour
2424th: KreuzungspunktCrossing point
2626: GegenkonturCounter contour
2828: LascheTab
3030th: LascheTab
3232: BefestigungsschraubeMounting screw
3434: UmrandungOutline
3636: DurchführöffnungThrough opening
3838: Befestigungsschraube Mounting screw
AA: AxialrichtungAxial direction

Claims

Electric refrigerant drive (2), in particular refrigerant compressor for an air conditioning system of a motor vehicle, comprising an electronics housing (4b) which accommodates engine electronics (6) and is closed with a housing cover (8), - with a support structure (10, 10 ') inside the Electronic housing (4b) is arranged for axially supporting the housing cover (8), and - wherein the support structure (10, 10 ') has at least two intersecting support bars (12), which are defined at their respective free ends (14) Place support points (16) in a peripheral edge area of the electronics housing (4b).

Electric refrigerant drive (2) after Claim 1 , characterized in that the support bars (12) are integrally connected to one another at the or each crossing point (24).

Electric refrigerant drive (2) after Claim 1 or 2nd , characterized in that the support structure (10, 10 ') is made of an electrically insulating material, in particular a plastic material.

Electric refrigerant drive (2) according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that the support structure (10, 10 ') is produced as a one-piece injection molded part.

Electric refrigerant drive () according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the support structure (10 ') is designed as a support cross.

Electric refrigerant drive (2) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the free ends (14) of the support bars (12) are screw-fastened in the region of the respective support points (16).

Electric refrigerant drive (2) according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the support structure (10 ') has an axially upstanding border (34).

Electric refrigerant drive (2) according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the support points (16) are base or dome-shaped extensions of the electronics housing (4b).

Electric refrigerant drive (2) according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the support structure (10, 10 ') is at least partially supported on a printed circuit board (20) of the motor electronics (6).

Electric refrigerant drive (2) according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the support structure (10, 10 ') is designed for the mechanical fixing of electronic components and / or electrical lines of the motor electronics (6).