DE102022207990A1

DE102022207990A1 - Elektromotorischer Kältemittelverdichter

Info

Publication number: DE102022207990A1
Application number: DE102022207990.6A
Authority: DE
Inventors: Benedikt Dremel; Christopher Liepold; Markus Rauch; Moritz Stolz
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2022-08-02
Filing date: 2022-08-02
Publication date: 2024-02-08
Also published as: WO2024028116A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektromotorischen Kältemittelverdichter (8) eines Kraftfahrzeugs (2), mit einem Gehäuse (10), das ein Motorfach (16) aufweist, in dem ein Stator (22) eines Elektromotors (20) angeordnet ist. Das Motorfach (16) ist mittels einer Trennwand (14) von einem Elektronikfach (18) abgetrennt, in dem eine Leiterplatte (34) angeordnet ist, wobei durch die Trennwand (14) eine Durchkontaktierung (36) geführt ist, die mit dem Stator (22) elektrisch kontaktiert ist. Die Durchkontaktierung (36) ist mittels Einpresstechniks mit der Leiterplatte (34) elektrisch kontaktiert.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromotorischer Kältemittelverdichter eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse, das ein Motorfach aufweist. In dem Motorfach ist ein Stator eines Elektromotors angeordnet ist, und das Motorfach ist mittels einer Trennwand von einem Elektronikfach abgetrennt, in dem eine Leiterplatte angeordnet ist.
Zur Temperierung eines Innenraums weisen Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen, üblicherweise eine Klimaanlage auf, die einen Kältekreislauf umfasst. Hierbei wird mittels eines Verdichterkopfs eines Kältemittelverdichters ein Kältemittel komprimiert, das nachfolgend einem Wärmetauscher zugeführt wird, der mit Umgebungsluft beaufschlagt ist. Mittels dessen erfährt das komprimierte Kältemittel, das im flüssigen Zustand vorliegt, eine Temperaturangleichung an die Umgebungsluft. Nachfolgend wird das Kältemittel einem Verdampfer zugeleitet, mittels dessen eine Verdampfung erfolgt, sodass die Temperatur des Kältemittels erniedrigt wird. Mittels eines nachfolgenden Wärmetauschers wird ein zu kühlendes Bauteil, wie eine Gebläseleitung in den Innenraum des Kraftfahrzeugs, gekühlt. Das entspannte und aufgrund des thermischen Austauschs mit dem Bauteil erwärmte Kältemittel wird erneut dem Kältemittelverdichter zugeführt.
Der Verdichterkopf ist beispielsweise mittels eines Hauptantriebs des Kraftfahrzeugs angetrieben, wie eines Verbrennungsmotors. Damit auch bei einem Stillstand des Kraftfahrzeugs ein Betrieb der Klimaanlage möglich ist, wird in zunehmendem Maße der Kältemittelverdichter elektromotorisch ausgestaltet, sodass der Verdichterkopf mittels eines Elektromotors des Kältemittelverdichters angetrieben wird. Somit ist auch die mittels der Klimaanlage bereitgestellte Kühlleistung unabhängig von einer Drehzahl des Verbrennungsmotors. Ferner ist auf diese Weise eine Komplexität der Montage des Verbrennungsmotors verringert. Auch ist es auf diese Weise möglich, eine derartige Klimaanlage beispielsweise bei einem batterieelektrischen Kraftfahrzeug einzusetzen, wobei hierbei mittels der Klimaanlage der Innenraum oder auch Batterien des Kraftfahrzeugs gekühlt werden können.
Der Elektromotor des somit elektromotorischen Kältemittelverdichters ist meist als bürstenloser Gleichstrommotoren ausgestaltet und weist folglich einen Stator mit mehreren elektrischen Spulen auf. Zur Bestromung dieser ist meist eine Elektronik vorgesehen, die eine Leiterplatte umfasst, die elektrisch mit den Spulen kontaktiert ist. Zur Kontaktierung werden beispielsweise Schweiß- oder Lötverbindungen herangezogen. Sofern dabei die Leiterplatte und der Stator bereits innerhalb eines Gehäuses des elektromotorischen Kältemittelverdichters angeordnet sind, wird mittels dessen ein zur Herstellung der elektrischen Kontaktierung erforderlicher Platz begrenzt, weswegen eine Herstellung erschwert ist. Dabei ist es erforderlich, eine Mindestgehäusegröße zu realisieren, weswegen ein Platzbedarf und auch Materialkosten vergrößert sind.
In einer Alternative erfolgt die elektrische Kontaktierung beispielsweise mittels an den elektrischen Spulen befestigten Blattfedern, die an entsprechenden Kontaktflächen der Leiterplatte abgestützt sind. Somit ist ein zur Erstellung erforderlicher Platz verringert. Bei einer Erschütterung des elektromotorischen Kältemittelverdichters ist es jedoch möglich, dass sich aufgrund der elastisch ausgestatteten Blattfedern diese kurzzeitig von der jeweils zugeordneten Kontaktfläche lösen, sodass sich zwischen diesen ein Lichtbogen ausbildet. Aufgrund der deswegen entstehenden Hitze verschweißen die Blattfeder und die zugeordnete Kontaktfläche bei einem erneuten Kontakt, wobei bei einer weiteren Erschütterung die Schweißstelle wieder aufreißen kann. Somit nimmt während des Betriebs eine Rauheit der Oberflächen zu, weswegen ein elektrischer Widerstand vergrößert wird. Aufgrund des vergrößerten elektrischen Widerstands erfolgt dort bei Betrieb eine Erwärmung, die wiederum zu einem kurzzeitigen Verschweißen und aufgrund des nachfolgenden Abreißens zu einer weiteren Erhöhung der Rauheit der Oberfläche führen kann. Zur Vermeidung hiervon es erforderlich, die Blattfedern und/oder die Kontaktflächen mit einer Beschichtung zu versehen, was jedoch Herstellungskosten wiederum erhöht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders geeigneten elektromotorischen Kältemittelverdichter eines Kraftfahrzeugs anzugeben, wobei insbesondere eine Robustheit erhöht ist, und wobei zweckmäßigerweise eine Montage vereinfacht und/oder Herstellungskosten verringert sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das elektromotorischer Kältemittelverdichter ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs. Somit ist der elektromotorische Kältemittelverdichter geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, an weiteren Bauteilen des Kraftfahrzeugs montiert wird zu werden. Das Kraftfahrzeug ist geeigneterweise landgebunden und beispielsweise ein Personenkraftwagen (Pkw). Alternativ hierzu ist das Kraftfahrzeug ein Nutzkraftwagen, beispielsweise ein Lastkraftwagen (Lkw) oder ein Bus.
Der elektromotorische Kältemittelverdichter weist ein Gehäuse auf, das ein Motorfach und ein Elektronikfach aufweist. Insbesondere ist hierbei. Das Motorfach und das Elektronikfach sind mittels einer Trennwand zueinander abgetrennt. Insbesondere ist das Motorfach fluiddicht von dem Elektronikfach abgetrennt, sodass ein Übertritt von einem Fluid zwischen dem Motorfach und dem Elektronikfach, insbesondere einer Flüssigkeit, bei Betrieb des elektromotorische Kältemittelverdichter unterbunden ist. Zweckmäßigerweise ist das Gehäuse im Wesentlichen hohlzylindrisch, wobei die Trennwand insbesondere senkrecht zur Achse des Hohlzylinders angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Gehäuse einstückig. Geeigneterweise ist das Gehäuse aus einem Metall, beispielsweise Aluminium, also reinem Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, gefertigt, sodass eine Robustheit erhöht, jedoch ein Gewicht des Gehäuses vergleichsweise gering ist. Geeigneterweise ist das Gehäuse mittels Tiefziehens erstellt, was eine Herstellung vereinfacht.
In dem Motorfach ist ein Stator eines Elektromotors angeordnet und zweckmäßigerweise auch ein Rotor des Elektromotors. Mittels des Rotors ist insbesondere ein Verdichterkopf des elektromotorische Kältemittelverdichters angetrieben, der beispielsweise ein Scroll-Verdichter ist. Geeigneterweise ist der Elektromotor ein bürstenlosen Gleichstrommotor (BLDC). Insbesondere ist der Stator hohlzylindrisch ausgestaltet und vorzugsweise an einer Innenwand des Gehäuses befestigt. Zum Beispiel wird mittels des Stators der Rotor umfangsseitig umgeben, der beispielsweise einen oder mehrere Permanentmagneten aufweist. Insbesondere weist der Stator mehrere elektrische Spulen auf, die zweckmäßigerweise zu mehreren (elektrischen) Phasen verschaltet sind. Die elektrischen Spulen sind vorzugsweise an einem gemeinsamen Blechpakets befestigt. Jeder der Phasen ist geeigneterweise die gleiche Anzahl an elektrischen Spulen zugeordnet. Insbesondere sind die elektrischen Phasen zu einer Dreiecks- oder Sternschaltung miteinander elektrisch kontaktiert.
Das Elektronikfach ist insbesondere mittels eines Deckels verschlossen, der an dem Gehäuse befestigt ist, zum Beispiel lösbar oder unlösbar. Bevorzugt ist der Deckel fluiddicht an dem Gehäuse befestigt, sodass ein ungewolltes Eindringen von Fluiden in das Elektronikfach vermieden ist. Hierbei ist beispielsweise der Deckel mit dem Gehäuse verschraubt, wobei zwischen diesen geeigneterweise eine Dichtung vorhanden ist. Alternativ hierzu ist der Deckel beispielsweise mit dem Gehäuse verschweißt.
Innerhalb des Elektronikfachs ist eine Leiterplatte angeordnet, mittels derer insbesondere eine Elektronik oder zumindest eine elektrische Schaltung bereitgestellt ist. Insbesondere sind an der Leiterplatte hierfür mehrere elektrische und/oder elektronische Bauteile befestigt. Zweckmäßigerweise ist die Schaltung derart, dass mittels dieser eine Brückenschaltung realisiert ist, die geeigneterweise mehrere Halbleiterschalter aufweist. Mit anderen Worten wird mittels der Leiterplatte zumindest teilweise die Brückenschaltung bereitgestellt, insbesondere eine B6-Schaltung. Insbesondere ist die Brückenschaltung in Abhängigkeit der Anzahl der etwaigen elektrischen Phasen des Stators ausgestaltet. Zum Beispiel ist mittels der Leiterplatte auch eine Treiberschaltung für die etwaige Halbleiterschalter der Brückenschaltung angebunden und/oder eine sonstige Steuerung und/oder Regelung.
Durch die Trennwand ist eine Durchkontaktierung geführt, mit der der Stator elektrisch kontaktiert ist. Hierbei ist die Durchkontaktierung zweckmäßigerweise mit zumindest einer der etwaigen elektrischen Spule elektrisch kontaktiert, beispielsweise direkt oder über ein weiteres Bauteil, das zweckmäßigerweise im Motorfach angeordnet ist. Zudem ist die Durchkontaktierung mit der Leiterplatte elektrisch kontaktiert. Somit es möglich, mittels der Leiterplatte über die Durchkontaktierung den Stator zu bestromen und somit den Elektromotor zu betreiben. Insbesondere erfolgt hierbei ein Betrieb des Elektromotors in Abhängigkeit einer gewünschten Kälteleistung und/oder Verdichterleistung des elektromotorische Kältemittelverdichters. Vorzugsweise weist die Trennwand eine Durchgangsöffnung auf, durch die die Durchkontaktierung geführt ist. Hierbei ist insbesondere im Bereich der Durchgangsöffnung eine Fluiddichtigkeit erstellt, zum Beispiel mittels einer Dichtung, sodass trotz der Durchgangsöffnung das Motorfach fluidtechnisch von dem Elektronikfach getrennt ist.
Die Kontaktierung der Leiterplatte mit der Durchkontaktierung erfolgt mittels Einpresstechniks. Mit anderen Worten wird ein sogenannter Pressfit zur elektrischen Kontaktierung/Verbindung der Leiterplatte mit der Durchkontaktierung verwendet. Vorzugsweise wird somit eine lötfreie Verbindungstechnik herangezogen, bei der bei Erstellung ein Kontaktstift der Durchkontaktierung in ein metallisiertes Loch, insbesondere eine Durchkontaktierung, der Leiterplatte gedrückt wird. Dabei ist vorzugsweise die Diagonale des Querschnitts des Kontaktstifts größer als der Durchmesser des Lochs der Leiterplatte. Durch das Einpressen/Einschneiden der Kanten des Kontaktstifts in die Metallisierung des Lochs der Leiterplatte wird insbesondere eine gasdichte elektrische Verbindung erstellt.
Beispielsweise ist der Kontaktstift nicht kompressibel ausgestaltet, wobei der Querschnitt beispielsweise quadratisch ist und/oder mehrere Längsrillen aufweist. Bei Einpressen in das Loch der Leiterplatte wird das Loch, insbesondere der Rand des Lochs, deformiert, beispielsweise elastisch und/oder plastisch. Alternativ hierzu ist der Kontaktstift, der beispielsweise nach Art einer Hülse oder zylindrisch ausgestaltet ist, flexibel und/oder elastisch, sodass dieser bei Einführen in das Loch zumindest teilweise elastisch verformt wird. Somit wird eine Vorspannung erzeugt, weswegen die elektrische Kontaktierung zwischen der Durchkontaktierung und der Leiterplatte aufrecht erhalten bleibt. Insbesondere weist der Kontaktstift eine nadelöhrartige Öffnung auf, die bei Einführen in das Loch elastisch verkleinert wird, sodass ein Kraftschluss zwischen dem Kontaktstift und dem Loch erstellt wird.
Aufgrund der Verwendung der Einpresstechnik ist ein benötigter Bauraum zum Erstellen der elektrischen Kontaktierung zwischen der Durchkontaktierung und der Leiterplatte vergleichsweise gering, und es ist beispielsweise möglich, das Gehäuse mit der Durchkontaktierung bereitzustellen. Anschließend wird die Leiterplatte in das Elektronikfach eingesetzt, wobei die elektrische Kontaktierung erfolgt. Zur Herstellung der Verbindung/Kontaktierung mittels Einpresstechnik sind dabei keine zusätzlichen Werkzeuge oder Bauraum erforderlich, weswegen eine Anforderung an die Gehäusegröße verringert sind. Somit sind Materialkosten und auch Herstellungskosten verringert und eine Montage erleichtert. Auch ist es möglich, mittels der Leiterplatte im Wesentlichen das vollständige Elektronikfach auszufüllen, weswegen ein Funktionsumfang, der mittels der Leiterplatte bereitgestellt wird, vergrößert werden kann. Auch ist eine Miniaturisierung bei der Leiterplatte nicht erforderlich, weswegen die Herstellungskosten weiter reduziert sind.
Bei einer Erschütterung des elektromotorische Kältemittelverdichters bei Betrieb erfolgt zudem auch kein Ablösen der Leiterplatte von der Durchkontaktierung, insbesondere des etwaigen Kontaktstifts der Durchkontaktierung aus dem Loch. So wird auch bei vergleichsweise großen Erschütterungen höchstens der Kontaktstift lediglich innerhalb des Lochs bewegt, wobei stets ein mechanischer Kontakt erhalten bleibt. Somit ist ein Ausbilden eines Lichtbogens oder dergleichen unterbunden, weswegen eine Robustheit erhöht ist.
Besonders bevorzugt sind mehreren derartige Durchkontaktierungen vorhanden, wobei die Anzahl der Durchkontaktierungen insbesondere abhängig von der Verschaltung der etwaigen elektrischen Phasen ist. Insbesondere ist jeder der etwaigen elektrischen Phasen des Elektromotors zumindest eine der Durchkontaktierung zugeordnet. Insbesondere wird bei Betrieb über das Motorfach ein Kältemittel geleitet, sodass mittels dessen eine Kühlung des Stators erfolgt. Aufgrund der fluiddichten Abtrennung des Elektronikfachs vom Motorfach ist hierbei eine Rückwirkung auf die Leiterplatte nicht gegeben.
Beispielsweise ist die Durchkontaktierung einstückig mit dem etwaigen Kontaktstift ausgestaltet. Besonders bevorzugt jedoch weist die Durchkontaktierung einen Bolzen auf, der durch die Trennwand geführt ist, und an dessen sich in dem Elektronikfach angeordneten Freiende das Kontaktelement befestigt ist. Mittels des Kontaktelements erfolgt dabei die Verbindung mit der Leiterplatte mittels Einpresstechnik. Insbesondere ist das Kontaktelement mit dem Bolzen verlötet oder besonders bevorzugt verschweißt. Aufgrund der Verwendung des Kontaktelements, ist es möglich, dieses separat von dem Bolzen zu fertigen oder beispielsweise ein Standardbauteil zu verwenden. Somit sind Herstellungskosten weiter reduziert. Vorzugsweise ist das Kontaktelement aus einem anderen Material als der Bolzen erstellt. Geeigneterweise ist dabei der Bolzen aus einem vergleichsweise robusten Material gefertigt, was eine Robustheit erhöht. Alternativ oder in Kombination hierzu ist der Bolzen aus dem gleichen Material wie die Trennwand erstellt, sodass diese das gleiche Temperaturverhalten aufweisen. Beispielsweise ist der der Bolzen separat von den etwaigen elektrischen Spulen des Stators erstellt und beispielsweise aus einem Eisen, einem Kupfer oder einem Aluminium gefertigt. Vorzugsweise wird hierbei ein Material verwendet, bei dem dennoch das Motorfach fluiddicht von dem Elektronikfach getrennt ist. Alternativ hierzu ist der Bolzen an eine der elektrischen Spulen angeformt und beispielsweise mittels eines Spulenendes einer der elektrischen Spulen bereitgestellt. Somit ist eine Anzahl an erforderlichen Bauteilen sowie eine Anzahl an erforderlichen Montageschritten verringert.
Zweckmäßigerweise ist das Kontaktelement aus einem Material mit einer vergleichsweise hohen Elastizität erstellt. Somit ist die Verbindung mit der Leiterplatte vergleichsweise sicher. Zum Beispiel ist das Kontaktelement hierbei aus einem Messing oder Kupfer erstellt.
Beispielsweise weist das Kontaktelement lediglich einen einzigen Kontaktstift auf. Besonders bevorzugt jedoch ist das Kontaktelement gabelförmig, und weist somit zumindest zwei, vorzugsweise genau zwei, Kontaktstifte auf. Hierbei ist jedem der Kontaktstifte insbesondere ein entsprechendes Loch der Leiterplatte zugeordnet. Somit ist auch bei einer Beschädigung eines der Kontaktstifte, beispielsweise bei Montage oder während des Betriebs, dennoch eine elektrische Verbindung gegeben, weswegen eine Robustheit erhöht ist.
Beispielsweise ist die Durchkontaktierung an der Trennwand befestigt und beispielsweise mit dieser vollständig umschlossen. Mit anderen Worten ist die Durchgangsöffnung der Trennwand vollständig mittels der Durchkontaktierung ausgefüllt. Hierbei ist beispielsweise zwischen der Durchkontaktierung und der Durchgangsöffnung eine Presspassung oder eine Spielpassung gebildet. Somit ist auch dort eine fluiddichte Abtrennung des Motorfach von dem Elektronikfachs gegeben.
Alternativ hierzu ist zwischen diesen ein Spalt gebildet, sodass ein elektrischer Kurzschluss der Durchkontaktierung über die Trennwand vermieden ist. Insbesondere ist die Durchkontaktierung durch eine Öffnung einer Trägerplatte geführt und an dieser gehalten. Geeigneterweise ist die Durchkontaktierung fluiddicht an der Trägerplatte befestigt. Die Trägerplatte ist an der Trennwand befestigt. Auf diese Weise ist ein Positionieren der Durchkontaktierung bezüglich der etwaigen Durchgangsöffnung der Trennwand erleichtert, und es beispielsweise möglich, die Durchkontaktierung in einem gewünschten Abstand zu dem Rand der Durchgangsöffnung zu positionieren. Auch ist zur Befestigung der Durchkontaktierung lediglich ein Befestigen der Trennwand an der Trägerplatte erforderlich, weswegen eine Herstellung erleichtert ist. Insbesondere liegt die Trägerplatte plan an der Trennwand an. Somit ist ein Platzbedarf verringert und die Trägerplatte wird mit der Trennwand stabilisiert, was eine Robustheit erhöht. Aufgrund der Trägerplatte ist zudem ein eine Handhabung der Durchkontaktierung erleichtert, weswegen eine Beschädigung bei Montage vermieden wird.
Die Trägerplatte ist beispielsweise aus einem Metall, vorzugsweise Aluminium oder besonders bevorzugt dem gleichen Material wie die Trennwand erstellt. Insbesondere weist das Material der Trägerplatte das gleiche Ausdehnungsverhalten und/oder Temperaturverhalten wie das Material der Trennwand auf, sodass auch bei einer Erwärmung oder vergleichsweise starke Abkühlung keine mechanischen Spannungen zwischen diesen entstehen, was anderweitig zu einem Ablösen, einer Beschädigung oder einem Entstehen einer Undichtigkeit führen könnte.
Beispielsweise ist die Trägerplatte an der Trennwand fluiddicht angebunden, beispielsweise mittels Verschweißens. Somit ist eine Fluiddichtigkeit sichergestellt. Besonders bevorzugt ist an der Trägerplatte eine Dichtung angebunden, nämlich an der der Trennwand zugewandten Seite. Mittels der Dichtung ist hierbei die Durchkontaktierung umgeben. Somit ist ein Eintritt eines Fluids zwischen der Trennwand und der Trägerplatte hindurch zu der etwaigen Durchgangsöffnung der Trennwand mittels in der Dichtung unterbunden, weswegen trotz der Durchgangsöffnung eine Dichtigkeit vorhanden ist. Beispielsweise liegt hierbei die Dichtung an der Durchkontaktierung an. Besonders bevorzugt jedoch ist die Dichtung von der Durchkontaktierung beabstandet. Mit anderen Worten ist zwischen der Dichtung und der Durchkontaktierung ein Abstand vorhanden. Infolgedessen ist es möglich, die Größe der etwaigen Durchgangsöffnung zu vergrößern, sodass eine Montage vereinfacht ist, wobei dennoch eine Dichtigkeit realisiert wird. Die Dichtung ist beispielsweise aus einem Kautschuk, einem Gummi oder besonders bevorzugt aus einem Gummi/Metall erstellt. Bei Montage wird die Dichtung beispielsweise elastisch und/oder plastisch verformt, sodass eine vergleichsweise hohe Dichtigkeit realisiert wird.
Beispielsweise ist die Trägerplatte in dem Elektronikfach angeordnet. Besonders bevorzugt jedoch ist die Trägerplatte in dem Motorfach angeordnet. Somit wird bei einem erhöhten Druck in dem Motorfach, insbesondere sofern hierdurch das etwaige Kältemittel geleitet wird, die Trägerplatte gegen die Trennwand gedrückt, weswegen eine Dichtigkeit weiter erhöht ist.
Zum Beispiel wird zur Montage die Durchkontaktierung durch die etwaige Durchgangsöffnung der Trennwand geführt und die die Durchkontaktierung bezüglich der Leiterplatte und/oder des Stators geeignet ausgerichtet. Besonders bevorzugt jedoch weist die Trägerplatte eine Führungsöffnung auf, innerhalb derer ein Führungsbolzen der Trennwand einliegt. Der Führungsbolzen ist zweckmäßigerweise an einem Grundkörper der Trennwand befestigt, der beispielsweise plan ausgestaltet ist. Insbesondere ist der Führungsbolzen einstückig mit dem Grundkörper der Trennwand, was eine Stabilität erhöht. Vorzugsweise ist der Führungsbolzen an dem Grundkörper der Trennwand angeformt. Mittels des Führungsbolzens und der Führungsöffnung wird die Trägerplatte bezüglich der Trennwand und somit auch die Durchkontaktierung bezüglich der etwaigen Durchgangsöffnung ausgerichtet, weswegen eine Montage vereinfacht ist.
Beispielsweise sind der Führungsbolzen und die Führungsöffnung zylinderförmig. Somit ist eine Herstellung erleichtert. Besonders bevorzugt jedoch sind die Führungsöffnung und der Führungsbolzen konisch. Somit ist ein Einführen des Führungsbolzens in die Führungsöffnung erleichtert, wobei mit zunehmender Annäherung der Trägerplatte an die Trennwand eine exaktere Positionierung dieser zueinander und somit auch der Durchkontaktierung bezüglich der Trennwand, insbesondere der etwaigen Durchgangsöffnung, erfolgt.
Vorzugsweise ist im Montagezustand zwischen dem Führungsbolzen und der Führungsöffnung eine Spielpassung erstellt. Somit ist eine vergleichsweise exakte Positionierung realisiert, wobei ein Kraftaufwand verringert ist. Insbesondere ist die Führungsöffnung sacklochartig, sodass trotz dieser dennoch das Elektronikfach fluidtechnisch von dem Motorfach abgetrennt ist. Geeigneterweise ist zudem die Dichtung vorhanden, und die Dichtung umgibt vorzugsweise ebenfalls den Führungsbolzen und die Führungsöffnung. Somit ist auch dort ein Eindringen eines Fluids verhindert.
Beispielsweise sind lediglich eine einzige Führungsöffnung sowie ein einziger derartige Führungsbolzen vorhanden. Besonders bevorzugt sind jedoch hiervon jeweils mehrere vorhanden, zweckmäßigerweise genau zwei. Mittels dieser erfolgt somit eine genaue Ausrichtung der Trägerplatte bezüglich der Trennwand, und die Position der Trägerplatte bezüglich der Trennwand ist eineindeutig vorgegeben.
Beispielsweise ist die Trägerplatte an der Trennwand festgeschweißt. Besonders bevorzugt jedoch ist die Trägerplatte mittels einer Schraube an der Trennwand befestigt. Somit ist eine lösbare Verbindung erstellt, weswegen eine Reparatur erleichtert ist. Auch ist auf diese Weise kein zusätzlicher Bauraum für die Herstellung der Schweißverbindung erforderlich, und die Schraubverbindung kann mittels vergleichsweise kostengünstiger und platzsparender Werkzeuge erstellt werden. Somit ist es möglich, eine Größe des Gehäuses weiter zu reduzieren. Ferner ist somit eine vergleichsweise stabile mechanische Verbindung erstellt, die auch bei vergleichsweise hohen Temperaturen hält. Zudem ist es möglich, mittels der Schraubverbindung einen vergleichsweise hohen Anpressdruck der Trägerplatte an der Trennwand zu realisieren, sodass eine Dichtigkeit weiter erhöht ist. Insbesondere weist die Trägerplatte hierfür eine Schraubenöffnung auf, in die eine Schraube eingedreht ist, die durch die Trennwand hindurchgeführt ist. Die Schraubenöffnung weist insbesondere ein Innengewinde auf. Vorzugsweise ist die Schraube von seitens des Elektronikfachs durch die Trennwand durchgeführt, sodass zur Montage zunächst die Trägerplatte an dem Stator befestigt werden kann, die nachfolgend in das Motorfach eingesetzt werden. Hierbei ist es nicht erforderlich, Platz in dem Motorfach zum Gelangen an die Schraube vorzuhalten, sodass ein Gestaltungsspielraum für den Stator vergrößert ist. Insbesondere weist die Trennwand eine Montageöffnung auf, durch die die Schraube geführt ist. Beispielsweise weist hierbei die Montageöffnung ein Innengewinde auf. Besonders bevorzugt jedoch ist das Montageöffnung glatt ausgestaltet. Somit ist das Erstellen des Anpressdrucks der Trägerplatte an der Trennwand erleichtert.
Beispielsweise ist die Schraubenöffnung durchgehend oder besonders bevorzugt sacklochartig. Somit ist trotz der Schraubenöffnung keine fluidtechnische Verbindung zwischen dem Elektronikfach und dem Motorfach erstellt. Insbesondere ist die Schraubenöffnung von der Dichtung umgeben, sodass auch die etwaige Montageöffnung von der Dichtung umgeben ist. Somit ist auch dort ein Durchtritt eines Fluids zwischen dem Motorfach und dem Elektronikfach unterbunden. Beispielsweise ist lediglich eine einzige derartige Schraube vorhanden. Besonders bevorzugt jedoch sind zumindest zwei, vorzugsweise genau zwei, derartige Schrauben sowie zugeordnete Schraubenöffnungen und/oder Montageöffnungen vorhanden. Somit ist ein Anpressdruck vergleichmäßigt und eine Robustheit erhöht, wobei dennoch ein Platzbedarf vergleichsweise gering ist.
Beispielsweise liegt die Trägerplatte mechanisch direkt an der Durchkontaktierung an, und die Durchkontaktierung ist zum Beispiel von dem Material der Trägerplatte umschlossen und/oder umgossen. Mit anderen Worten ist eine stoffschlüssige Verbindung zwischen diesen realisiert. Somit ist eine Robustheit erhöht und ein Ablösen der Durchkontaktierung von der Trägerplatte vermieden. Besonders bevorzugt jedoch ist die Durchkontaktierung von einem Rand der Öffnung beabstandet, sodass kein direkter mechanischer Kontakt zwischen der Durchkontaktierung und der Trägerplatte vorhanden ist. Somit ist die Trägerplatte auch von der Durchkontaktierung elektrisch isoliert, und ein Kurzschluss der Durchkontaktierung mit weiteren Bestandteilen des elektromotorischen Kältemittelverdichters ist vermieden.
Insbesondere ist ein Spalt zwischen der Durchkontaktierung und dem Rand der Öffnung mit einem Glas ausgefüllt. Insbesondere wird zur Herstellung die Durchkontaktierung mit dem Glas umspritzt oder umflossen, sodass insbesondere eine stoffschlüssige Verbindung der Durchkontaktierung mit der Trägerplatte mittels des Glases erfolgt. Somit ist eine Robustheit erhöht. Aufgrund der Verwendung des Glases ist eine elektrische Isolierung vorhanden, wobei auch bei den vorhandenen Temperaturen und Temperaturunterschieden keine Beschädigung erfolgt. Mittels des Glases ist dabei eine fluiddichte Anbindung der Durchkontaktierung an der Trägerplatte realisiert.
Beispielsweise ist lediglich der Spalt mit dem Glas ausgefüllt, und das Glas ist bündig mit einer Oberfläche der Trägerplatte. Besonders bevorzugt jedoch ragt das Glas über den Spalt hinaus, sodass noch weiterer Bereiche der Durchkontaktierungen mit dem Glas umgeben sind, insbesondere der Bereich der Durchkontaktierung der innerhalb der etwaigen Durchgangsöffnung der Trennwand angeordnet ist. Somit auch dort ein elektrischer Kurzschluss vermieden. Vorzugsweise steht dabei das Glas lediglich einseitig über die Trägerplatte über, weswegen ein Platzbedarf verringert ist. Beispielsweise ist dabei die Dicke des Glases konstant. Besonders bevorzugt jedoch ist das Glas konisch zulaufenden ausgestaltet, wobei das zugespitzte Ende von der Trägerplatte beabstandet ist. Somit ist ein Anordnen der Durchkontaktierung in der etwaigen Durchgangsöffnung Hertz. Zudem ist aufgrund des vergrößerten Glasvolumens die Durchkontaktierung vergleichsweise stabil an der Trägerplatte gehalten und stabilisiert.
In einer alternativen Ausführungsform umfasst der elektromotorische Kältemittelverdichter einen Kunststoffhalter, der einen Grundkörper und einen daran angebundenen Kragen aufweist. Hierbei ist der Kragen an einem Freiende des Grundkörpers angebunden, der insbesondere hohlzylindrisch ausgestaltet ist. Mit anderen Worten ist ein Querschnitt des Kunststoffhalters T-förmig oder der Kunststoffhalter ist beispielsweise nietförmig ausgestaltet. Der Grundkörper ist in die Öffnung eingesetzt, und die Durchkontaktierung ist mittels des Grundkörpers gehalten. Insbesondere ist der Grundkörper hohlzylindrisch, und die Durchkontaktierung ist von dem Grundkörper umfangsseitig umgeben. Vorzugsweise wird zur Herstellung die Durchkontaktierung mittels des Materials des Kunststoffhalters umspritzt, sodass eine verliersichere Anbindung realisiert ist. Zur Montage wird der Grundkörper von der der Trennwand abgewandten Seite in die Öffnung eingesetzt, sodass sich der Kragen auf der der Trennwand abgewandten Seite befindet. Der Kragen liegt dabei im Montagezustand an der Trägerplatte an. Insbesondere weist der Kragen hierbei eine größere Ausdehnung als die Öffnung auf und steht somit über die Öffnung über.
Mittels des Kragens wird somit ein Einführen der Durchkontaktierung durch die Öffnung begrenzt, weswegen eine Montage vereinfacht ist. Wenn in dem Motorfach ein höherer Druck als in dem Elektronikfach bei Betrieb vorherrscht, wird der Kragen gegen die Trägerplatte gepresst, sodass zwischen dem Kunststoffhalters und der Trägerplatte eine vergleichsweise große Kriechstrecke gebildet ist, was eine Dichtigkeit erhöht. Auch ist eine Positionsänderung des Kunststoffhalters und somit auch des Durchkontaktierung auf diese Weise verhindert.
Alternativ oder in Kombination zu der aufgrund des Kragens vergrößerten Kriechstrecke ist insbesondere ein Dichtring vorhanden, vorzugsweise ein O-Ring. Dieser ist zweckmäßigerweise in einen umlaufenden den Schlitz des Grundkörpers eingesetzt, der sich geeigneterweise innerhalb der Öffnung befindet. Somit ist auch dort ein Eindringen eines Fluids verhindert.
Zweckmäßigerweise steht der Grundkörper auf der der Trennwand zugewandten Seite über die Trägerplatte über, und der Grundkörper ist im Montagezustand insbesondere zumindest teilweise innerhalb der etwaigen Durchgangsöffnung angeordnet. Somit ist auch dort mittels des Kunststoffhalters eine Dichtigkeit realisiert. Beispielsweise ist dabei der Grundkörper auf der dem Kragen abgewandten Seite aus Vollmaterial gefertigt. Besonders bevorzugt jedoch weist dieser einen in Längsrichtung des Grundkörpers verlaufenden umlaufenden Schlitz auf. Auf diese Weise ist eine elastische und/oder plastische Verformung des dem Kragen abgewandten Freiendes mittels der etwaigen Durchgangsöffnung ermöglicht, sodass insbesondere eine kraftschlüssige Anlage und daher eine Dichtigkeit realisiert wird.
Zweckmäßigerweise sind mehrere derartige Durchkontaktierungen vorhanden, wobei beispielsweise jeder der Durchkontaktierungen eine entsprechende Trägerplatte zugeordnet ist. Besonders bevorzugt jedoch sind an der Trägerplatte mehrere, vorzugsweise sämtliche, Durchkontaktierungen gehalten. Somit werden mittels Montage der Trägerplatte sämtliche Durchkontaktierung ebenfalls an dem Gehäuse montiert und insbesondere mit der Leiterplatte elektrisch kontaktiert, weswegen eine Herstellungszeit weiter verkürzt ist. Dabei ist eine Anzahl an Befestigungsmitteln zur Befestigung der einzelnen Durchkontaktierungen an der Trennwand verringert. Insbesondere sind lediglich zwei Schrauben zum Befestigen der Trägerplatte an der Trennwand vorhanden. Vorzugsweise sind die Durchkontaktierungen sowie die Anbindung an der Trägerplatte zueinander baugleich. Aufgrund der Anbindung der Durchkontaktierungen an der Trägerplatte ist es möglich, diese als gemeinsames Modul zu fertigen, das beispielsweise separat von weiteren Bestandteilen des elektromotorischen Kältemittelverdichters erstellt wird. Somit ist eine Montage erleichtert. Insbesondere umfasst der elektromotorischer Kältemittelverdichter dabei insgesamt drei Durchkontaktierungen, die an der Trägerplatte gehalten sind.
Beispielsweise ist die Trägerplatte rechteckförmig. Somit ist eine Herstellung erleichtert. Besonders bevorzugt ist die Trägerplatte bogenförmig ausgestaltet. Folglich ist eine Platzausnutzung verbessert, insbesondere sofern das Gehäuse im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgestaltet ist, also die Trennwand insbesondere rund oder zumindest abschnittsweise rund ausgestaltet ist. Geeigneterweise ist der Bogen derart ausgestaltet, dass ein Mittelpunkt des Bogens auf einer Rotationsachse des Rotors des Elektromotors liegt, und die Durchkontaktierungen weisen im Wesentlichen den gleichen Abstand zur Rotationsachse auf. Somit ist eine Kontaktierung der einzelnen Spulen des Stators erleichtert. Beispielsweise ist die Trägerplatte ringförmig ausgestaltet und konzentrisch zur Rotorachse angeordnet. Besonders bevorzugt jedoch ist der Kreisbogen derart, dass ein Mittelpunktswinkel kleiner als 90° ist. Folglich ist ein Platzbedarf verringert. Auch erfolgt auf diese Weise die Kontaktierung mit der Leiterplatte in einem vergleichsweise kleinen Raumbereich, sodass eine Platzausnutzung der Leiterplatte verbessert ist, und insbesondere eine Länge von Leiterbahnen auf der Leiterplatte verkürzt ist. Somit ist eine elektromagnetische Verträglichkeit verbessert.
Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen elektromotorischen Kältemittelverdichter. Vorzugsweise ist der elektromotorische Kältemittelverdichter ein Bestandteil eines Kältemittelkreislaufs und/oder einer Klimaanlage. Mittels der Klimaanlage erfolgt bei Betrieb beispielsweise eine Temperierung eines Innenraums des Kraftfahrzeugs oder eines Energiespeichers des Kraftfahrzeugs, wie einer Hochvoltbatterie.
Die im Zusammenhang mit dem elektromotorischen Kältemittelverdichter genannten Vorteile und Weiterbildungen sind sinngemäß auch auf das Kraftfahrzeug zu übertragen und umgekehrt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

1 schematisch ein Kraftfahrzeug mit einem elektromotorischen Kältemittelverdichter, der mehrere Durchkontaktierungen aufweist, die an einer Trägerplatte gehalten sind,
2, perspektivisch ausschnittsweise die Durchkontaktierungen, die elektrisch mit einer Leiterplatte kontaktiert sind.,
3 perspektivisch die an der Trägerplatte gehaltenen Durchkontaktierungen,
4 einen Längsschnitt einer der Durchkontaktierungen,
5 gemäß 3 eine alternative Ausführungsform der an der Trägerplatte gehaltenen Durchkontaktierungen, und
6 einen Längsschnitt einer der Durchkontaktierungen gemäß 5

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 2 in Form eines Personenkraftwagens (Pkw) dargestellt. Das Kraftfahrzeug 2 weist mehrere Räder 4 auf, mittels derer ein Kontakt zu einer nicht dargestellten Fahrbahn erfolgt, und von denen zumindest ein Teil mittels eines Hauptantriebs angetrieben sind. Die Räder 4 sind über ein Fahrwerk an einer Karosserie 6 angebunden. An der Karosserie 6 ist ferner ein elektromotorischer Kältemittelverdichter 8 befestigt, der ein Bestandteil eines Kältemittelkreislaufs ist. Mittels des Kältemittelkreislaufs wird dabei ein von der Karosserie 6 umgebener Innenraum gekühlt. Hierfür umfasst der Kältemittelkreislauf einen Wärmetauscher, der fluidtechnischen dem elektromotorischen Kältemittelverdichter 8 nachgeschaltet ist, und mittels dessen ein erwärmtes Kältemittel abgekühlt wird. Hierfür ist der Wärmetauscher mit Umgebungsluft beaufschlagt. Dem Wärmetauscher nachgeschaltet ist ein Verdampfer, mittels dessen das zugeführte Kältemittel verdampft wird, sodass ein Druck- und Temperaturerniedrigung des Kältemittels erfolgt. Das abgekühlte Kältemittel wird einem weiteren Wärmetauscher zugeführt, der thermisch mit einer Gebläseleitung in einen Innenraum des Kraftfahrzeugs kontaktiert ist. Das auf diese Weise erwärmt und entspannte Kältemittel wird dem elektromotorische Kältemittelverdichter 8 zugeleitet, mittels dessen das Kältemittel erneut komprimiert wird, wobei eine Erwärmung erfolgt.
Der elektromotorische Kältemittelverdichter 8 weist ein Gehäuse 10 auf, das aus einem Aluminium mittels Tiefziehens erstellt ist. Das Gehäuse 10 ist im Wesentlichen hohlzylindrisch und erstreckt sich entlang einer Rotationsachse 12. Im Inneren des Gehäuses 10 ist eine senkrecht zur Rotationsachse 12 angeordnete Trennwand 14 angeordnet, mittels derer das Gehäuse 12 in ein Motorfach 16 und ein Elektronikfach 18 unterteilt ist. Mit anderen Worten ist mittels der Trennwand 14 des Gehäuses 10 das Motorfach 16 von dem Elektronikfach 18 abgetrennt. Die Trennwand 14 ist an weiteren Bestandteilen des Gehäuses 10 angeformt, das einstückig ist.
Innerhalb des Motorfachs 16 ist ein Elektromotor 20 angeordnet, der als bürstenloser Gleichstrommotor ausgestaltet ist. Der Elektromotor 20 weist einen hohlzylindrisch ausgestalteten Stator 22 auf, der mehrere nicht näher dargestellte elektrische Spulen umfasst, die an einem gemeinsamen Blechpaket befestigt sind. Die elektrischen Spulen sind auf drei Phasen aufgeteilt, wobei jeder der Phasen die gleiche Anzahl an elektrischen Spulen zugeordnet ist. Der Stator 22 ist konzentrisch zur Rotationsachse 12 angeordnet und umgibt einen Rotor 24, der ebenfalls konzentrisch zur Rotationsachse 12 angeordnet ist und auf dieser liegt. Der Rotor 24 weist mehrere Permanentmagneten auf und ist mittels nicht näher dargestellter Lager drehbar um die Rotationsachse 12 gelagert.
Mittels des Rotors 24 ist auf der der Trennwand 14 abgewandten Seite ein Verdichterkopf 26 angetrieben der als Scroll-Verdichter ausgestaltet ist, und der in einen Auslass 28 mündet. In das Motorfach 16 mündet zudem ein Einlass 30, nämlich auf der der Trennwand 14 zugewandten Seite des Rotors 24. Bei Betrieb wird das Kältemittel über den Einlass 30 in das Motorfach 16 eingeleitet, das von dem Verdichterkopf 26 angesaugt wird, sodass das Kältemittel zwischen dem Stator 22 dem Rotor 24 hindurch zu dem Verdichterkopf 26 bewegt wird und folglich den Elektromotor 20 kühlt. Mittels des Verdichterkopfs 26 erfolgt eine Kompression des Kältemittels, das nachfolgend über den Auslass 28 ausgestoßen wird.
Das Elektronikfach 18 ist auf der der Trennwand 40 gegenüberliegenden Seite mittels eines Deckels 32 verschlossen, der mittels nicht näher dargestellten Schrauben an dem Gehäuse 10 befestigt ist. Innerhalb des Elektronikfachs 18 ist eine parallel zur Trennwand 14 und dem Deckel 32 angeordnet Leiterplatte 34 positioniert. An der Leiterplatte 34 sind mehrere elektrische und/oder elektronische Bauteile befestigt, sodass eine elektrische Schaltung gebildet ist. Diese umfasst eine Brückenschaltung sowie eine Treiberschaltung hierfür. Die Brückenschaltung ist hierbei derart ausgestaltet, dass mittels dieser eine Bestromung des Elektromotors 20, nämlich des Stators 22, möglich ist.
Für die elektrische Kontaktierung der Leiterplatte 34 mit dem Stator 22 sind drei Durchkontaktierungen 36 vorhanden von denen lediglich eine einzige dargestellt ist. Diese sind jeweils elektrisch direkt mit der Leiterplatte 34 kontaktiert sowie durch eine jeweils zugeordnete Durchgangsöffnung 38 der Trennwand 14 geführt. Die Durchkontaktierungen 36 sind dabei durch eine gemeinsame Trägerplatte 40, die aus einem Aluminium erstellt ist, hindurchgeführt und an dieser befestigt. Die Trägerplatte 40 befindet sich innerhalb des Motorfachs 16 und liegt an einem Grundkörper 42 der Trennwand 14 plan an, wobei der Grundkörper 42 der Trennwand 14 im Wesentlichen flächig ausgestaltet und senkrecht zur Rotationsachse 12 angeordnet ist. An dem Grundkörper 42 der Trennwand 14 sind zwei sich parallel zur Rotationsachse 12 und in das Motorfach 16 hineinragende Führungsbolzen 44 angeformt, von denen lediglich einer dargestellt ist. Die Führungsbolzens 44 sind kegelstumpfartig und somit konisch ausgestaltet, wobei das sich verjüngende Enden in das Motorfach 16 hineinweist. Jeder Führungsbolzen 44 liegt unter Ausbildung einer Spielpassung in einer jeweils sacklochartigen Führungsöffnung 45 der Trägerplatte 40 ein.
Die Trägerplatte 40 ist mittels zweier Schrauben 46 an der Trennwand 14 befestigt, von denen hier lediglich eine einzige dargestellt ist. Ein Schraubenkopf 48 jeder Schraube 46 befindet sich in dem Elektronikfach 18, und jede Schrauben 48 ist durch eine jeweilige Montageöffnung 50 der Trennwand 14, nämlich des Grundkörpers 42, geführt und in eine jeweilige Schraubenöffnung 52 eingedreht. Jede Schraubenöffnung 42 ist sacklochartig und weist ein Innengewinde auf. Die Montageöffnungen 50 hingegen sind glatt ausgestaltet.
Zur Montage wird der Stator 22 mit den Durchkontaktierungen 36, die an der Trägerplatte 40 befestigt sind, elektrisch verbunden, wobei jeder der Phasen eine der Durchkontaktierungen 36 zugeordnet ist. Der Verbund wird nachfolgend in das Motorfach 16 eingesetzt, wobei jede Durchkontaktierung 36 durch die jeweilige Durchgangsöffnung 38 hindurchgeführt wird. Anschließend werden die Schrauben 48 vonseiten des Elektronikfachs 18 durch die jeweilige Montageöffnung 50 gesteckt und in die Schraubenöffnungen 52 eingedreht. Hierbei ist mittels Drehens der Schrauben 46 ein Einstellen eines Anpressdrucks der Trägerplatte 40 an dem Grundkörper 42 der Trennwand 14 möglich.
An der Trägerplatte 14 ist an der der Trennwand 14 zugewandten Seite eine umlaufende Dichtung 54 angebunden, die aus einem Metall und einem Gummi erstellt ist. Dabei ist die Dichtung 54 im Wesentlichen randseitig der Trägerplatte 40 angeordnet, sodass mittels dieser die Durchkontaktierungen 36, di Durchgangsöffnung 38, die Führungsbolzen 44 sowie die Montageöffnungen 50 umgeben werden. Mittels Einstellens des Anpressdrucks mittels de Schrauben 46 wird dabei die dich Dichtung 54 geeignet verformt, sodass eine Dichtigkeit vorhanden ist. Folglich ist ein Durchtritt des Kältemittels aus dem Motorfach 16 durch die Durchgangsöffnungen 38 und/oder die Montageöffnungen 50 in das Elektronikfach 18 unterbunden, und das Elektronikfach 18 ist fluidtechnisch von dem Motorfach 16 getrennt.
In 2 sind perspektivisch ausschnittsweise die Durchkontaktierungen 36 dargestellt, die mit der halbtransparent gezeigten Leiterplatte 34 elektrisch direkt kontaktiert sind. Die Durchkontaktierungen 36 weisen jeweils einen zylinderförmigen Bolzen 56 auf, der durch die Trägerplatte 40 hindurchgeführt im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse 56 angeordnet ist. An dem innerhalb des Elektronikfachs 18 positionierten Freiende jedes Bolzens 56 ist jeweils ein Kontaktelement 58 angeschweißt, das gabelförmig ist und zwei von dem jeweiligen Bolzen 56 wegweisende und parallel zu diesem angeordnete Kontaktstifte 60 aufweist.
Die Kontaktstifte 60 weisen jeweils einen nadelöhrartige Öffnung 62 auf und sind durch jeweils ein zugeordnetes Loch der Leiterplatte 34 geführt, das metallisiert und mit einer nicht dargestellten Leiterbahn der Leiterplatte 34 kontaktiert ist. Dabei ist der Querschnitt jedes Kontaktstifts 60 im unmontierten Zustand größer als der Querschnitt des jeweiligen Lochs 64, sodass bei Einführen der Kontaktstifte 60 in das jeweils zugeordnete Löcher 64 diese elastisch verformt werden, sodass ein Kraftschluss erstellt wird. Folglich erfolgt die elektrische Kontaktierung der Durchkontaktierungen 36 mittels Einpresstechniks mit der Leiterplatte 34, und die Durchkontaktierungen 36 sind somit nach Art von Pressfits ausgestaltet.
In 3 sind die Durchkontaktierungen 36, die an der Trägerplatte 40 gehalten sind, perspektivisch dargestellt, und in 4 ist eine der Durchkontaktierungen 36 sowie die Leiterplatte 40 in einer Schnittdarstellung entlang der Längsachse des zugeordneten Bolzens 56 gezeigt. Die Trägerplatte 40 ist bogenförmig ausgestaltet, wobei sich an den beiden Enden die beiden Schraubenöffnungen 52 befinden. Zwischen den Enden befinden sich die Durchkontaktierungen 36, wobei jede der Durchkontaktierungen 36, nämlich der jeweilige Bolzen 56, durch eine zugeordnete Öffnung 66 der Trägerplatte 40 geführt ist. Zwischen jeweils benachbarten Durchkontaktierungen 36 befinden sich die konisch ausgestaltet Führungsöffnungen 45.
Zwischen jedem Bolzen 56 und der zugeordneten Öffnung 66 ist jeweils ein Spalt 68 gebildet. Mit anderen Worten ist jede Durchkontaktierung 36, nämlich der jeweilige Bolzen 56, von einem Rand 70 der jeweils zugeordneten Öffnung 66 beabstandet. Jeder Spalt 68 ist mit einem Glas 72 ausgefüllt, wobei das Glas auf der der Trennwand 14 zugewandten Seite über die Trägerplatte 40 übersteht und sich konisch verjüngend an den jeweils zugeordneten Bolzen 56 anschmiegt. Der jeweilige konischen Bereich liegt im Montagezustand zumindest teilweise innerhalb der zugeordneten Durchgangsöffnung 38 der Trennwand 14 ein, sodass mittels des Glases 72 eine elektrische Isolierung der jeweiligen Durchkontaktierung 36 sowohl gegenüber der Trägerplatte 40 als auch der Trennwand 14 erfolgt. Auch wird mittels des Glases 72 ein Durchtritt des Kältemittels durch die Öffnung 76 verhindert. Der Bolzen 56 ist aus einem Eisen erstellt, sodass ein vergleichsweise sicheres Anhaften des Glases 72 an dem Bolzen 56 erfolgt. An dem in dem Motorfach 16 angeordneten Ende ist an jedem Bolzen 56 jeweils eine der elektrischen Spulen der jeweils zugeordneten Phase angeschweißt und somit elektrisch kontaktiert. An dem gegenüberliegenden Ende des Bolzen 56 ist das jeweilige Kontaktelement 58 angeschweißt, das aus einem Kupfer erstellt ist.
In 5 und 6 ist gemäß 3 bzw. 4 eine alternative Ausführungsform der Durchkontaktierungen 36 dargestellt, wobei die Trägerplatte 40 unverändert belassen ist und auch weiterhin die gleiche Form sowie die Schraubenöffnungen 52, die Öffnungen 66, die Führungsöffnungen 45 als auch deren jeweilige Anordnung zueinander aufweist. Bei dieser Variante weist jede Durchkontaktierung 36 ebenfalls wiederum den Bolzen 56 auf, der in dieser Variante jedoch aus Kupfer erstellt ist. Das in dem Motorfach 16 angeordnete Ende jedes Bolzens 56 ist im Montagezustand wiederum mit der jeweils zugeordneten elektrischen Spule verschweißt oder verlötet. In einer nicht näher dargestellten Variante sind die Bolzen 56 hierbei direkt mit dem jeweils zugeordneten Spulenende gebildet, sodass weniger Montageschritte erforderlich sind.
An dem in dem Elektronikfach 18 angeordneten Freiende jedes Bolzens 56 ist wiederum das jeweilige Kontaktelement 58 angebunden und elektrisch mit diesem kontaktiert, beispielsweise mittels Schweißens oder Lötens. Auch ist die Form der Kontaktelemente 58 nicht abgeändert, und diese sind wiederum gabelförmig ausgestaltet und weisen die beiden Kontaktstifte 60 mit der jeweiligen nadelöhrartigen Öffnung 62 auf.
Zwischen dem jedem Bolzen 56 und dem Rand 70 der jeweils zugeordneten Öffnung 66 der Trägerplatte 40 ist wiederum der jeweilige Spalt 68 gebildet. In diesen ist jedoch jeweils ein Grundkörper 72 eines Kunststoffhalters 74 eingesetzt. Jeder Grundkörper 72 des jeweiligen Kunststoffhalters 74 ist hierbei im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgestaltet und umgibt den zugeordneten Bolzen 56 umfangsseitig. Zudem liegt der Grundkörper 72 kraftschlüssig an dem Rand 70 der jeweils zugeordneten Öffnung 76 an. An dem in dem Stator 22 zugewandten Ende ist an den Grundkörper 72 jedes Kunststoffhalters 74 ein senkrecht zum Grundkörper 72 des Kunststoffhalters 74 verlaufender und nach außen vorspringender scheibenförmiger Kragen 76 angeformt, der teilweise die Trägerplatte 40 überdeckt. Mittels dessen wird ein Einsetzen des Kunststoffhalters 74 von der der Trennwand 14 abgewandten Seite in die jeweilige Öffnung 66 begrenzt. Zusammenfassend ist jede Durchkontaktierung 36, nämlich der jeweils zugeordneten Bolzen 56, mittels des in die jeweilige Öffnung 66 eingesetzten Grundkörpers 72 des jeweiligen Kunststoffhalters 74 gehalten, wobei der jeweilige Grundkörpers 72 von der der Trennwand 14 abgewandten Seite in die jeweilige Öffnung 66 eingesetzt ist. Auch liegt jeder Kragen 76 flächig an der Trägerplatte 40 an.
In den Grundkörpers 72 jedes Kunststoffhalters 74 ist in dessen Umfang ein umlaufender Schlitz 78 eingebracht, innerhalb dessen jeweils ein O-Ring 80 aus einem Gummi eingesetzt ist. Dabei wird der O-Ring 80 kraftschlüssig zwischen dem Rand 70 der Öffnung 66 und dem Grundkörper 72 des Kunststoffhalters 74 gehalten, sodass eine Durchtritt von Kältemittel durch die Öffnung 66 unterbunden ist. Auf der der Trennwand 14 zugewandten Seite der Trägerplatte 40 steht der Grundkörper 72 jedes Kunststoffhalters 74 über die Trägerplatte 40 über, und weist endseitig einen in Längsrichtung, also parallel zum Bolzen 56, verlaufenden Spalt 82 auf. Dieses Freiende ist im Montagezustand innerhalb der jeweils zugeordneten durch Durchgangsöffnung 38 angeordnet, wobei aufgrund des Spalts 82 eine geringfügige Verformung des jeweiligen Kunststoffhalters 74 ermöglicht ist, sodass dort eine kraftschlüssige Anlage folgt. Folglich ist auch dort eine fluiddichte Verbindung erstellt.
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 einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

2: Kraftfahrzeug
4: Rad
6: Karosserie
8: elektromotorischer Kältemittelverdichter
10: Gehäuse
12: Rotationsachse
14: Trennwand
16: Motorfach
18: Elektronikfach
20: Elektromotor
22: Stator
24: Rotor
26: Verdichterkopf
28: Auslass
30: Einlass
32: Deckel
34: Leiterplatte
36: Durchkontaktierung
38: Durchgangsöffnung
40: Trägerplatte
42: Grundkörper der Trennwand
44: Führungsbolzen
45: Führungsöffnung
46: Schraube
48: Schraubenkopf
50: Montageöffnung
52: Schraubenöffnung
54: Dichtung
56: Bolzen
58: Kontaktelement
60: Kontaktstift
62: nadelöhrartige Öffnung
64: Loch
66: Öffnung
68: Spalt
70: Rand
72: Grundkörper des Kunststoffhalters
74: Kunststoffhalter
76: Kragen
78: Schlitz
80: O-Ring
82: Spalt

Claims

Elektromotorischer Kältemittelverdichter (8) eines Kraftfahrzeugs (2), mit einem Gehäuse (10), das ein Motorfach (16) aufweist, in dem ein Stator (22) eines Elektromotors (20) angeordnet ist, und das mittels einer Trennwand (14) von einem Elektronikfach (18) abgetrennt ist, in dem eine Leiterplatte (34) angeordnet ist, wobei durch die Trennwand (14) eine Durchkontaktierung (36) geführt ist, die mit dem Stator (22) elektrisch kontaktiert ist, und wobei die Durchkontaktierung (36) mittels Einpresstechniks mit der Leiterplatte (34) elektrisch kontaktiert ist.
Elektromotorischer Kältemittelverdichter (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchkontaktierung (36) einen Bolzen (56) aufweist, an dessen sich in dem Elektronikfach (18) angeordneten Freiende ein gabelförmiges Kontaktelement (58) befestigt ist.
Elektromotorischer Kältemittelverdichter (8) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchkontaktierung (36) durch eine Öffnung (66) einer Trägerplatte (40) geführt und an dieser gehalten ist, die an der Trennwand (14) befestigt ist.
Elektromotorischer Kältemittelverdichter (8) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Trägerplatte (40) an der der Trennwand (14) zugewandten Seite eine Dichtung (54) angebunden ist, mittels derer die Durchkontaktierung (36) umgeben ist.
Elektromotorischer Kältemittelverdichter (8) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (40) eine sacklochartige Führungsöffnung (45) aufweist, innerhalb derer ein konischer Führungsbolzen (44) der Trennwand (14) einliegt.
Elektromotorischer Kältemittelverdichter (8) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (40) eine sacklochartige Schraubenöffnung (52) aufweist, in die eine durch die Trennwand (14) geführte Schraube (46) eingeschraubt ist.
Elektromotorischer Kältemittelverdichter (8) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchkontaktierung (36) von einem Rand (70) der Öffnung (66) beabstandet ist, wobei ein Spalt (68) zwischen der Durchkontaktierung (36) und dem Rand (70) mit Glas (72) ausgefüllt ist.
Elektromotorischer Kältemittelverdichter (8) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchkontaktierung (36) mittels eines in die Öffnung (66) eingesetzten Grundkörpers (72) eines Kunststoffhalters (74) gehalten ist, der von der der Trennwand (14) abgewandten Seite in die Öffnung (66) eingesetzt ist, wobei ein an den Grundkörper (72) angebundener Kragen (76) an der Trägerplatte (40) anliegt.
Elektromotorischer Kältemittelverdichter (8) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Trägerplatte (40) mehrere derartige Durchkontaktierung (36) geführt und an dieser gehalten sind.