DE112019002571T5

DE112019002571T5 - Elektrisch angetriebener Verdichter für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE112019002571T5
Application number: DE112019002571.6T
Authority: DE
Inventors: Kazushige Katagiri
Original assignee: Sanden Automotive Components Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2018-05-23
Filing date: 2019-05-17
Publication date: 2021-03-25
Also published as: CN111868382A; JP2019203448A; WO2019225508A1; JP6963533B2; CN111868382B

Abstract

Die vorliegende Erfindung gehört dem technischen Gebiet der elektrisch angetriebenen Verdichter für Fahrzeuge an, und ihr liegt als Aufgabe zugrunde, unter Verbesserung der Qualität und ohne dass es zu einem Anstieg der Anzahl der Bauteile und der Arbeitsschritte kommt, die Luftdichtigkeit zu prüfen. Zum Erfüllen der Aufgabe ist die Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung derart, dass an einem verdichterseitigen Steckverbinder (14) zum Prüfen der Luftdichtigkeit an einem Wechselrichteraufnahmeabschnitt (12) ein Verbindungsdurchlass (23) gebildet ist, der die Innenseite und die Außenseite des Wechselrichteraufnahmeabschnitts (12) in Verbindung setzt, wobei der Verbindungsdurchlass (23) luftdicht verschlossen ist, wenn ein fahrzeugseitiger Steckverbinder (32) eingesteckt ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrisch angetriebenen Verdichter für Fahrzeuge.
STAND DER TECHNIK
Bei Verdichtern, die in einem Fahrzeug installiert sind, wird bei solchen, die elektrisch angetrieben werden und in denen ein Wechselrichter untergebracht ist, die Luftdichtigkeit einer Wechselrichterkammer geprüft, um das Eindringen von Feuchtigkeit oder Fremdkörpern zu verhindern. In Patentdokument 1 wird vorgeschlagen, zum Durchführen einer Prüfung der Luftdichtigkeit eine dedizierte Prüföffnung in einem Gehäuse zu bilden und ein Ventil zum Öffnen und Schließen der Prüföffnung bereitzustellen.
LISTE DER REFERENZDOKUMENTE
PATENTDOKUMENTE
Patentdokument 1: Japanische Patentauslegeschrift Nr. 5558537
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
AUFGABE DER ERFINDUNG
Das Bilden einer dedizierten Prüföffnung im Gehäuse und das Ergänzen eines Ventils oder einer neuen Verschlusseinrichtung führt zu einem Anstieg der Anzahl der Bauteile und der Arbeitsschritte und kann sich auch auf die Qualität auswirken.
Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, unter Verbesserung der Qualität und ohne dass es zu einem Anstieg der Anzahl der Bauteile und der Arbeitsschritte kommt, die Luftdichtigkeit zu prüfen.
LÖSUNG DER AUFGABEN
Ein elektrisch angetriebener Verdichter für Fahrzeuge gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist einen Verdichter, der in einem Fahrzeug installiert ist und durch einen darin untergebrachten Elektromotor angetrieben wird, einen Aufnahmeabschnitt, der am Verdichter vorgesehen ist und in dem eine Antriebsschaltung des Elektromotors aufgenommen ist, und einen verdichterseitigen Steckverbinder auf, der an einer Außenwand des Aufnahmeabschnitts vorgesehen ist und, wenn ein an einem Vorderende von fahrzeugseitiger Verdrahtung gebildeter fahrzeugseitiger Steckverbinder darin eingesteckt ist, die fahrzeugseitige Verdrahtung und die Antriebsschaltung elektrisch verbindet, wobei an dem verdichterseitigen Steckverbinder zum Durchführen einer Prüfung der Luftdichtigkeit am Aufnahmeabschnitt ein Verbindungsdurchlass gebildet ist, der die Innenseite und die Außenseite des Aufnahmeabschnitts in Verbindung setzt, wobei der Verbindungsdurchlass luftdicht verschlossen ist, wenn der fahrzeugseitige Steckverbinder eingesteckt ist.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Verbindungsdurchlass luftdicht verschlossen, wenn der fahrzeugseitige Steckverbinder eingesteckt ist. Da das luftdichte Verschließen des Verbindungsdurchlasses gemäß einem Standard der Druckbeständigkeit realisiert wird, die ursprünglich von Steckverbindern verlangt wird, ist es nicht notwendig, ein Prüfventil oder eine neue Verschlusseinrichtung zu ergänzen. Daher kann die Luftdichtigkeit unter Verbesserung der Qualität geprüft werden, ohne dass es zu einem Anstieg der Anzahl der Bauteile und der Arbeitsschritte kommt.
Figurenliste
Es zeigen:

1 eine Außenansicht eines Verdichters;
2 Schnittansichten eines Wechselrichteraufnahmeabschnitts;
3 einen verdichterseitigen Steckverbinder; und
4 eine Übersicht über eine Luftdichtigkeitsprüfung.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden sollen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren beschrieben werden. Die Figuren sind schematisch und können von tatsächlichen Ausgestaltungen abweichen. In der nachfolgenden Ausführungsform werden zudem beispielhaft Vorrichtungen und Verfahren zum Umsetzen des technischen Gedankens der vorliegenden Erfindung dargestellt, doch ist die Konfigurierung nicht auf die untenstehenden Angaben beschränkt. Somit können innerhalb des in den Ansprüchen dargelegten technischen Umfangs auf unterschiedliche Weise Änderungen am technischen Gedanken der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden.
Ausführungsform
Aufbau
1 zeigt eine Außenansicht eines Verdichters.
Bei dem Verdichter 11 (elektrisch angetriebener Verdichter für Fahrzeuge) handelt es sich um einen elektrisch angetriebenen Scrollverdichter, der beispielsweise in einem Kühlkreislauf einer Fahrzeugklimaanlage verwendet wird. Er ist also in einem Fahrzeug installiert, und wenn er durch einen darin untergebrachten Elektromotor angetrieben wird, saugt er Kältemittel an, verdichtet es und gibt es ab.
Auf einer in Axialrichtung vorderen Seite ist ein Wechselrichteraufnahmeabschnitt 12 gebildet, der durch eine Frontabdeckung 13 luftdicht verschlossen ist. An der Außenwand des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 12 sind ein Steckverbinder 14 für einen Niederspannungsschaltkreis (verdichterseitiger Steckverbinder) und ein Steckverbinder 15 für einen Hochspannungsschaltkreis vorgesehen.
2 zeigt Schnittansichten des Wechselrichteraufnahmeabschnitts.
Im Inneren des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 12 ist ein Wechselrichter 16 aufgenommen, bei dem es sich um einen Antriebsschaltkreis des Elektromotors handelt.
2(a) zeigt einen Zustand vor dem Verbinden mit fahrzeugseitiger Verdrahtung 31 eines Niederspannungsschaltkreises. Der Steckverbinder 14 weist einen Rohrabschnitt 21, der sich in Einsteckrichtung erstreckt, und eine Endplatte 22 auf, die die in Einsteckrichtung hintere Seite des Rohrabschnitts 21 blockiert. An der Endplatte 22 ist zum Prüfen der Luftdichtigkeit am Wechselrichteraufnahmeabschnitt 12 ein Verbindungsdurchlass 23 gebildet, der die Innenseite und die Außenseite des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 12 in Verbindung setzt. Der Verbindungsdurchlass 23 ist an einer Stelle angeordnet, an der kein Kontakt zu einer Anschlussklemme besteht. Der Verbindungsdurchlass 23 verläuft in Einsteckrichtung durch die Endplatte 22. Die Schnittflächenform des Verbindungsdurchlasses 23 ist beispielsweise kreisförmig mit einem Durchmesser von etwa 0,3 mm. Die Größe des Verbindungsdurchlasses 23 wird entsprechend der bei der Luftdichtigkeitsprüfung erforderlichen Strömungsmenge festgelegt.
In der Außenwand des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 12 ist ein Öffnungsabschnitt 24 gebildet, der in Einsteckrichtung verläuft und in den der Steckverbinder 14 eingefügt ist. Der Rohrabschnitt 21 des Steckverbinders 14 ist über einen O-Ring 25 (Dichtungselement) an seiner Außenumfangsseite in den Öffnungsabschnitt 24 eingesetzt.
2(b) zeigt einen Zustand der Verbindung mit der fahrzeugseitigen Verdrahtung 31 des Niederspannungsschaltkreises. Am Vorderende der fahrzeugseitigen Verdrahtung 31 ist ein Steckverbinder 32 (fahrzeugseitiger Steckverbinder) gebildet. Wenn der fahrzeugseitige Steckverbinder 32 in den verdichterseitigen Steckverbinder 14 eingesteckt ist, sind die fahrzeugseitige Verdrahtung 31 und der Wechselrichter 16 elektrisch verbunden. Auch ist der Verbindungsdurchlass 23 luftdicht verschlossen, indem die gesamte Umfangsrichtung an der Innenumfangsfläche des Rohrabschnitts 21 eng an der Innenumfangsfläche des fahrzeugseitigen Steckverbinders 32 anliegt.
3 zeigt den verdichterseitigen Steckverbinder.
3(a) ist eine perspektivische Ansicht, 3(b) ist eine Seitenansicht und 3(c) ist eine Draufsicht bei Betrachtung in Einsteckrichtung.
Wirkungsweise
Als Nächstes wird die hauptsächliche Wirkungsweise der Ausführungsform beschrieben.
Bei dem Verdichter 11, in dem der Wechselrichter 16 untergebracht ist, muss die Luftdichtigkeit des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 12 geprüft werden, um das Eindringen von Feuchtigkeit oder Fremdkörpern zu verhindern. Für diese Prüfung ist es denkbar, eine dedizierte Prüföffnung im Gehäuse zu bilden und ein Ventil oder eine neue Verschlusseinrichtung bereitzustellen. Allerdings führt dies zu einem Anstieg der Anzahl der Bauteile und der Arbeitsschritte und kann sich auch auf die Qualität auswirken. Nach dem Prüfen muss die Prüföffnung zuverlässig verschlossen werden, um die Dichtigkeit zu gewährleisten.
Daher ist in der vorliegenden Ausführungsform am verdichterseitigen Steckverbinder 14 der Verbindungsdurchlass 23 gebildet, der die Innenseite und die Außenseite des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 12 in Verbindung setzt, und wird zum Prüfen der Luftdichtigkeit (im Folgenden als „Luftdichtigkeitsprüfung“ bezeichnet) genutzt.
Die Luftdichtigkeitsprüfung soll nun beschrieben werden.
4 zeigt eine Übersicht über die Luftdichtigkeitsprüfung.
Bei der Luftdichtigkeitsprüfung wird über den Verbindungsdurchlass 23 ein Prüfschlauch 35 mit dem Inneren des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 12 in Verbindung gesetzt, indem ein Ende des Prüfschlauchs 35 mit dem Steckverbinder 14 verbunden wird. Der Verdichter 11 wird in einer Kammer 36 angeordnet und die Kammer 36 luftdicht verschlossen, woraufhin das andere Ende des Prüfschlauchs 35 aus der Kammer 36 herausgeführt wird. Das Innere der Kammer 36 wird mit einem im Voraus festgelegten Druck beaufschlagt. Indem dabei die Luftströmungsmenge durch den Prüfschlauch 35 erfasst wird, wird die Luftdichtigkeit des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 12 geprüft. Wenn die Luftströmungsmenge durch den Prüfschlauch 35 unter einem im Voraus festgelegten Schwellenwert liegt, wird geurteilt, dass kein Fehler vorliegt, und wenn sie auf oder über dem Schwellenwert liegt, wird geurteilt, dass ein Fehler vorliegt.
Der Verdichter 11, dessen Luftdichtigkeit gewährleistet ist, wird ausgeliefert und in einem Fahrzeug installiert. Der fahrzeugseitige Steckverbinder 32 wird in den verdichterseitigen Steckverbinder 14 eingesteckt, und wenn der zusammengesetzte Zustand hergestellt wurde, wird der für die Luftdichtigkeitsprüfung benutzte Verbindungsdurchlass 23 luftdicht verschlossen. Der Grund dafür ist, dass der Verbindungsdurchlass 23 in der Endplatte 22 des Steckverbinders 14 gebildet ist und die gesamte Umfangsrichtung des Rohrabschnitts 21 des Steckverbinders 14 an der Innenumfangsfläche eng an der Außenumfangsfläche des fahrzeugseitigen Steckverbinders 32 anliegt. Da das luftdichte Verschließen des Verbindungsdurchlasses 23 gemäß einem Standard der Druckbeständigkeit realisiert wird, die ursprünglich von Steckverbindern verlangt wird, ist es nicht notwendig, ein Prüfventil oder eine neue Verschlusseinrichtung zu ergänzen. Daher kann die Luftdichtigkeit unter Verbesserung der Qualität geprüft werden, ohne dass es zu einem Anstieg der Anzahl der Bauteile und der Arbeitsschritte kommt.
Auch wird die Größe des Verbindungsdurchlasses 23 entsprechend der bei der Luftdichtigkeitsprüfung erforderlichen Strömungsmenge festgelegt. Indem auf diese Weise das auslegungsbedingt für die Luftdichtigkeitsprüfung erforderliche Prüfloch am Steckverbinder erzielt wird, kann die Prüfungsqualität auslegungstechnisch gewährleistet werden, wodurch sich die Prüfungsqualität verbessert. Wäre das Prüfloch zu klein und könnte die für die Luftdichtigkeitsprüfung erforderliche Strömungsmenge nicht erzielt werden, könnte fälschlicherweise geurteilt werden, dass kein Fehler vorliegt, obwohl tatsächlich ein Fehler vorliegt, doch wenn für den Verbindungsdurchlass 23 eine geeignete Größe festgelegt wird, kann eine fehlerhafte Beurteilung vermieden werden.
Der Rohrabschnitt 21 des Steckverbinders 14 ist ferner über den O-Ring 25 in den in der Außenwand des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 12 gebildeten Öffnungsabschnitt 24 eingesetzt. Somit kann der Wechselrichteraufnahmeabschnitt 12 luftdicht verschlossen werden. Am Verdichter 11 liegen der Steckverbinder 14 für den Niederspannungsschaltkreis und der Steckverbinder 15 für den Hochspannungsschaltkreis vor, wobei der Verbindungsdurchlass 23 auf der Seite des Steckverbinders 14 für den Niederspannungsschaltkreis gebildet ist. Der Steckverbinder 15 für den Hochspannungsschaltkreis ist zur Isolierung abgeschirmt, während der Steckverbinder 14 für den Niederspannungsschaltkreis im Allgemeinen eine einfache Struktur aufweist. Daher lässt sich der Verbindungsdurchlass 23 leicht am Steckverbinder 14 für den Niederspannungsschaltkreis bilden.
Abwandlungsbeispiele
In der Ausführungsform ist ein Verbindungsdurchlass 23 in der Endplatte 22 gebildet, doch liegt keine Beschränkung hierauf vor, und es können auch mehrere Verbindungsdurchlässe 23 gebildet sein.
In der Ausführungsform ist der Verbindungsdurchlass 23 mit einer kreisförmigen Schnittfläche gebildet, doch liegt keine Beschränkung hierauf vor, und er kann auch mit einer viereckigen oder mehreckigen Schnittfläche gebildet sein.
In der Ausführungsform ist der Verbindungsdurchlass 23 am Steckverbinder 14 für den Niederspannungsschaltkreis gebildet, doch kann der Verbindungsdurchlass 23 auch am Steckverbinder 15 für den Hochspannungsschaltkreis gebildet sein.
Die obenstehende Beschreibung erfolgte unter Bezugnahme auf eine begrenzte Anzahl von Ausführungsformen, doch ist der Schutzumfang nicht auf diese beschränkt, und für den Fachmann sind Änderungen an den Ausführungsformen auf Grundlage der obenstehenden Offenbarung offensichtlich.
Bezugszeichenliste

11:: Verdichter
12:: Wechselrichteraufnahmeabschnitt
13:: Frontabdeckung
14:: Steckverbinder
15:: Steckverbinder
16:: Wechselrichter
21:: Rohrabschnitt
22:: Endplatte
23:: Verbindungsdurchlass
24:: Öffnungsabschnitt
25:: O-Ring
31:: fahrzeugseitige Verdrahtung
32:: Steckverbinder
35:: Prüfschlauch
36:: Kammer

Claims

Elektrisch angetriebener Verdichter für Fahrzeuge, aufweisend: einen Verdichter, der in einem Fahrzeug installiert ist und durch einen darin untergebrachten Elektromotor angetrieben wird, einen Aufnahmeabschnitt, der am Verdichter vorgesehen ist und in dem ein Antriebsschaltkreis des Elektromotors aufgenommen ist, und einen verdichterseitigen Steckverbinder, der an einer Außenwand des Aufnahmeabschnitts vorgesehen ist und, wenn ein an einem Vorderende von fahrzeugseitiger Verdrahtung gebildeter fahrzeugseitiger Steckverbinder darin eingesteckt ist, die fahrzeugseitige Verdrahtung und den Antriebsschaltkreis elektrisch verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass an dem verdichterseitigen Steckverbinder zum Durchführen einer Prüfung der Luftdichtigkeit am Aufnahmeabschnitt ein Verbindungsdurchlass gebildet ist, der die Innenseite und die Außenseite des Aufnahmeabschnitts in Verbindung setzt, wobei der Verbindungsdurchlass luftdicht verschlossen ist, wenn der fahrzeugseitige Steckverbinder eingesteckt ist.
Elektrisch angetriebener Verdichter für Fahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der verdichterseitige Steckverbinder einen Rohrabschnitt, der sich in Einsteckrichtung des fahrzeugseitigen Steckverbinders erstreckt und dessen gesamte Umfangsrichtung einer Innenumfangsfläche eng an einer Außenumfangsfläche des fahrzeugseitigen Steckverbinders anliegen kann, und eine Endplatte aufweist, die eine in Einsteckrichtung hintere Seite des Rohrabschnitts blockiert, wobei der Verbindungsdurchlass in Einsteckrichtung durch die Endplatte verläuft.
Elektrisch angetriebener Verdichter für Fahrzeuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Aufnahmeabschnitt in einer Außenwand ein Öffnungsabschnitt gebildet ist und der Rohrabschnitt mit dem Öffnungsabschnitt über ein Dichtungselement zusammengesetzt ist.
Elektrisch angetriebener Verdichter für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der verdichterseitige Steckverbinder für einen Niederspannungsschaltkreis vorgesehen ist.