JP2018528741A - In particular an electrical connection device between an electric motor for a motor vehicle compressor and the supply unit of the motor - Google Patents
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Abstract
本発明は、特に自動車両コンプレッサ用の電気モータと、モータの供給ユニットとの間の電気接続装置に関する。この装置は、接続プラグ62を含み、前記接続プラグ62が、前記接続プラグ62と、前記供給ユニット5のコネクタ52との間の機械的接触及び電気接続による前記供給ユニットに対する前記モータのブラインド取付を可能にするように構成された可撓性金属シートから形成される装置。【選択図】図5The invention relates in particular to an electrical connection device between an electric motor for a motor vehicle compressor and a motor supply unit. The device includes a connection plug 62, which provides a blind attachment of the motor to the supply unit by mechanical contact and electrical connection between the connection plug 62 and the connector 52 of the supply unit 5. An apparatus formed from a flexible metal sheet configured to enable. [Selection] Figure 5
Description
本発明は、電気モータと、前記モータの供給ユニットとの間の電気接続装置に関する。本発明は、前記装置を備えたモータと、前記モータ及びその供給ユニットから形成されるアセンブリにも関する。本発明は、例えば車両空調回路内で冷媒を循環させるためのコンプレッサ、とりわけ電気コンプレッサの分野に特に応用できる。 The invention relates to an electrical connection device between an electric motor and a supply unit of the motor. The invention also relates to a motor comprising the device and an assembly formed from the motor and its supply unit. The invention is particularly applicable to the field of compressors, especially electric compressors, for example for circulating refrigerant in a vehicle air conditioning circuit.
従来、電気コンプレッサは、冷媒を空調回路内で加圧するために、電気モータによって駆動される圧縮機構を含む。電気モータに供給するために、コンプレッサは、利用可能な電流をコンプレッサのモータに適した電流に変換するインバータを更に含む。例えば、インバータは、直流を三相交流に変換することが可能である。 Conventionally, an electric compressor includes a compression mechanism driven by an electric motor to pressurize the refrigerant in the air conditioning circuit. To supply the electric motor, the compressor further includes an inverter that converts the available current into a current suitable for the compressor motor. For example, the inverter can convert direct current into three-phase alternating current.
モータとインバータとの間で電気接続を確立するために、有線アセンブリに基づく種々の解決策が提案された。しかしながら、かかる解決策は、低電圧、高アンペア数供給電流に適応することが困難である。実際にかかるシナリオにおいて、大きな断面積を有するワイヤを使用することが必要であり、モータをインバータに対して簡単に組み立てられるようにするコネクタを使用することを不可能にする。 In order to establish an electrical connection between the motor and the inverter, various solutions based on wired assemblies have been proposed. However, such a solution is difficult to adapt to low voltage, high amperage supply current. In fact, in such a scenario, it is necessary to use a wire with a large cross-sectional area, making it impossible to use a connector that allows the motor to be easily assembled to the inverter.
本発明は、上述の不都合を克服することを提案し、かつこの目的のために、特に自動車両コンプレッサ用の電気モータと、前記モータの供給ユニットとの間の電気接続装置に関し、前記装置は、接続プラグを含み、接続プラグは、前記接続プラグと、前記供給ユニットのコネクタとの間の機械的接触及び電気接続による供給ユニットに対するモータのブラインド取付を可能にするように構成された可撓性金属シートから形成される。 The present invention proposes to overcome the disadvantages mentioned above and, for this purpose, in particular to an electrical connection device between an electric motor for a motor vehicle compressor and the supply unit of the motor, said device comprising: A flexible metal configured to allow blind mounting of the motor to the supply unit by mechanical contact and electrical connection between the connection plug and the connector of the supply unit Formed from a sheet.
金属シート内に形成された導体を使用することにより、限られた空間で大きな断面積を有する接続プラグを提供することが可能である。その上、前記接続プラグは、ブラインド取付を可能にするように形成できる。その上、前記プラグの小さい空間の要件のために、負荷損は、自動車両用の電気コンプレッサの場合と同様に、モータの周りを循環する流体の場合に限定される。金属シートの可撓性は、効果的に振動に耐えることが可能な解決策も提供する。 By using a conductor formed in the metal sheet, it is possible to provide a connection plug having a large cross-sectional area in a limited space. Moreover, the connection plug can be formed to allow blind mounting. Moreover, due to the small space requirements of the plug, the load loss is limited to the case of fluid circulating around the motor, as in the case of electric compressors for motor vehicles. The flexibility of the metal sheet also provides a solution that can effectively withstand vibration.
一緒に又は個別に用いられ得る、本発明の追加の特徴によれば、
− 前記装置は、モータの幾つかの巻線に電気的に接続されることを目的とする導体を含み、
− 前記接続プラグは、前記導体に電気的に接続され、
− 前記導体は、金属シートによって構成され、
− 前記金属シートは、リング形状であり、
− 前記金属シートは、実質的に長方形の断面を有し、
− 前記装置は、前記金属シートの断面の大きい側が、取付後に前記モータのロータの長手方向軸に沿って配向されることを目的とするように構成され、
− 前記装置は、前記導体に電気的に接続されたピンを含み、前記ピンの各々は、モータの巻線の1つに接続されることを目的とし、
− 前記ピンは、L字形であり、取付後に、Lのアームの一方は、径方向に配向され、かつLのアームの他方は、前記モータのロータの前記長手方向軸に沿って配向されることを目的とし、
− 前記装置は、前記接続プラグと各々結合された、複数の前記導体を含み、
− 前記導体は、同心状に配置され、
− 前記接続プラグは、ある導体から次の導体まで角度オフセットされ、
− 前記接続プラグは、90°未満、又は実際には45°未満、又は更には30°未満の同じ角度区域内に位置し、
− 接続プラグは、異なる角度配向を有し、
− 前記コネクタ(単数又は複数)及び前記接続プラグ(単数又は複数)は、単一のアセンブリを形成するために、特に電気絶縁材料によってオーバーモールドされ、
− 前記接続プラグは、供給ユニットのコネクタに接触する接触部と、前記装置及び前記供給ユニットの間に可撓性を持って確立される機械的接触を提供するように構成された接続部とを含み、
− 前記接続部は、U字形領域を含み、
− 前記接触部は、前記機械的接触が前記モータのロータの長手方向軸に沿った並進運動によって確立できるように構成され、
− 前記接触部は、前記接続ユニットのコネクタと当接して接触することを目的とする端部を含み、
− 前記接触部は、前記接続ユニットのコネクタの側壁と接触することを目的とする1つ以上の側面を含み、
− 前記側面は、前記接触部の湾曲領域に位置し、
− 前記接触部は、回転運動がその後に続く並進運動での取付を可能にするように構成され、
− 前記接触部は、前記モータのロータの長手方向軸に沿った並進運動において供給ユニットのコネクタを係合するハウジングを含み、
− 前記接触部は、供給ユニットのコネクタを固定するハウジングを含み、
− 前記係合ハウジング及び前記固定ハウジングは、互いに連通し、供給ユニットのコネクタが、前記モータのロータの長手方向軸の周りの回転運動によって一方から他方に通過できるようにし、
− 前記接触ハウジングは、前記供給ユニットのコネクタとの多点接触を可能にするように構成された凹部領域を含む。According to an additional feature of the invention, which can be used together or individually,
The device comprises a conductor intended to be electrically connected to several windings of the motor;
The connecting plug is electrically connected to the conductor;
The conductor is constituted by a metal sheet;
The metal sheet is ring-shaped;
The metal sheet has a substantially rectangular cross section;
The device is configured such that the large cross-sectional side of the metal sheet is oriented along the longitudinal axis of the rotor of the motor after mounting;
The device comprises pins electrically connected to the conductor, each of the pins intended to be connected to one of the windings of the motor;
The pin is L-shaped, after installation, one of the L arms is oriented radially and the other of the L arms is oriented along the longitudinal axis of the rotor of the motor; For the purpose of
The device includes a plurality of the conductors each coupled to the connection plug;
The conductors are arranged concentrically;
The connecting plug is angularly offset from one conductor to the next,
-Said connecting plugs are located in the same angular area of less than 90 °, or indeed less than 45 °, or even less than 30 °
The connecting plug has a different angular orientation;
The connector (s) and the connecting plug (s) are overmolded, in particular with an electrically insulating material, to form a single assembly;
The connection plug comprises a contact portion that contacts a connector of the supply unit and a connection portion configured to provide a mechanical contact established flexibly between the device and the supply unit; Including
The connecting portion includes a U-shaped region;
The contact is configured such that the mechanical contact can be established by a translational movement along the longitudinal axis of the rotor of the motor;
-The contact part comprises an end intended to contact and contact the connector of the connection unit;
The contact part comprises one or more side surfaces intended to contact the side wall of the connector of the connection unit;
The side surface is located in a curved region of the contact portion;
The contact is configured to allow attachment in a translational motion followed by a rotational motion;
The contact includes a housing that engages a connector of the supply unit in translation along the longitudinal axis of the rotor of the motor;
The contact includes a housing for securing a connector of the supply unit;
The engagement housing and the fixed housing are in communication with each other, allowing the connector of the supply unit to pass from one to the other by rotational movement about the longitudinal axis of the rotor of the motor;
The contact housing includes a recessed area configured to allow multi-point contact with the connector of the supply unit;
本発明は、以上に記載したような接続装置を備えたモータと、前記モータ及びその供給ユニットから形成されるアセンブリにも関する。 The invention also relates to a motor comprising a connection device as described above and an assembly formed from said motor and its supply unit.
一緒に又は個別に用いられ得る、追加の特徴によれば、
− 前記コネクタは、接続プラグによって構成され、
− 供給ユニットの前記接続プラグは、第1金属材料から作られたコアと、第2金属材料から作られたスキンとを含み、
− 前記第1材料は、銅である。According to additional features that can be used together or individually,
The connector is constituted by a connection plug;
The connecting plug of the supply unit comprises a core made of a first metal material and a skin made of a second metal material;
The first material is copper;
本発明の一態様によれば、前記アセンブリは、電気圧縮装置を形成するように、前記モータによって駆動されるコンプレッサを更に含む。 According to one aspect of the invention, the assembly further includes a compressor driven by the motor to form an electrical compression device.
本発明は、添付図を参照して、純粋に非限定的な例として提供される、以下に続く記載を読めばより明瞭に理解されるであろう。 The invention will be understood more clearly on reading the description that follows, which is provided purely as a non-limiting example with reference to the accompanying drawings.
図1に示すように、本発明は、圧縮装置に関する。図1は従って、シャフトの端部が圧縮システムを駆動することを少なくとも概略的に示す必要がある。後者は、様々な性質の流体を圧縮するために使用でき、かつ可動式であれ定置式であれ、いかなる種類の装置にも取り付けられる。しかしながらそれは、直接的又は間接的にシャーシに装着されることを目的とする、自動車両の空調回路内で冷媒を循環させることを特には目的とする。 As shown in FIG. 1, the present invention relates to a compression apparatus. FIG. 1 must therefore at least schematically show that the end of the shaft drives the compression system. The latter can be used to compress fluids of various properties and can be attached to any type of device, whether mobile or stationary. However, it is specifically aimed at circulating the refrigerant in the air conditioning circuit of a motor vehicle, which is intended to be mounted directly or indirectly on the chassis.
本発明による前記電気圧縮装置は、図示しないコンプレッサと、コンプレッサを駆動する電気モータ又は機械3と、前記機械に取り付けられた電流変換装置5とを含む。前記変換装置5は、前記電気機械3が電力を供給され、かつ制御されることを可能にするように構成される。それは従って、モータの供給ユニットとして役立つ。 The electric compressor according to the present invention includes a compressor (not shown), an electric motor or
コンプレッサは、好適にはスクロールコンプレッサ又はベーンコンプレッサ又は実際にはピストンコンプレッサであり、これらの例は、純粋に例示的なものであり、かつ決して本発明の範囲を限定するものではない。前記電気機械3は、例えば三相電気モータである。前記変換装置5は、例えばインバータ、すなわち例えばバッテリによって送られる直流を交流に、特に三相交流に変換するために使用できる装置である。 The compressor is preferably a scroll compressor or vane compressor or indeed a piston compressor, these examples being purely exemplary and in no way limiting the scope of the invention. The
コンプレッサは、圧縮部材が収容されるケーシングを含んでも良い。電気機械3は、前記電気機械のステータ34及びロータ32が収容されるケーシング30を含む。前記ケーシングは、特に形状が円筒形であり、かつ中空である。それらは、前記コンプレッサのシャフト及び前記電気機械のロータによって共有される長手方向軸に沿って長手方向に伸長する。コンプレッサのケーシング及び/又は電気機械のケーシング30は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金から作られる。 The compressor may include a casing in which the compression member is accommodated. The
前記電気機械3は、好適には支持体、特には装備される車両のシャーシ、駆動モータ又はギヤボックスに装着されるように構成される。ステータ32は、互いに角度的に間隔を置かれ、かつその間に切り欠き40を有する歯38を与えられた本体36を含む。前記ステータ32の本体36は、例えば大量の金属シートを積層させることによって形成される。前記ステータ32は、各歯38の周りに置かれ、前記切り欠き40を占める巻線42を更に含む。前記巻線42は、好適には(中性点がないため)三相三角形−三角形取付により互いに接続される(2つの接続タイプが含まれる必要がある)。 The
前記圧縮装置は、好ましくは冷媒が前記電気機械3を通過し、前記変換装置5と接触し、それらを冷却するように構成される。流体の通路は、好適には前記電気機械3と、コンプレッサ1との間に提供され得る。 The compression device is preferably configured such that the refrigerant passes through the
前記変換装置5は、電気機械3に取り付けられるように構成された本体50を含む。換言すると、変換装置の前記本体50及び電気機械3の前記ケーシング30は、互いに装着された2つの別個の部品である。 The
前記変換装置5は、この場合に前記電気機械3に片持ち梁のように取り付けられる。それは例えば、コンプレッサ及び/又は電気機械3のケーシングと特には同軸である、円筒形状を有する。 In this case, the
前記変換装置は、図示しない、前記本体50内に収納された電流変換手段を特には含む。前記変換手段は、例えばプリント回路基板に取り付けられたトランジスタブリッジを含んでも良い。前記装置は、前記電気機械3に電力を供給する電気コネクタ52、この場合に三相電源用の3つのコネクタを更に含む。それらは例えば、特に三角形の頂点に配置された実質的に真っ直ぐなロッドの形状の接続プラグである。 In particular, the conversion device includes current conversion means (not shown) housed in the
前記本体50は好適には、特に鋳造によって製造された一体形アセンブリである。それは、前記変換手段の冷却を促進するように構成できる。 The
電気機械に電力を供給する電力網は、この場合に比較的低い電圧、例えば60V未満を供給され、特にスパイク中の高アンペア数電流の使用を意味する。 The power grid supplying power to the electric machine is in this case supplied with a relatively low voltage, for example less than 60 V, and in particular means the use of a high amperage current during the spike.
本発明の一態様によれば、電気モータ3と、前記モータの供給ユニット5との間の電気接続装置60が提供される。それは従って、前記電気モータ3と、前記供給ユニット5との間に位置する。 According to one aspect of the invention, an
前記接続装置60は、1つ以上の接続プラグ62a、62b及び62cを含み、この場合に3つ、すなわちモータの各相に1つを含むが、図1には1つのみの前記接続プラグ62が示されている。前記接続プラグは、前記供給ユニット5からモータに供給する電流の循環を可能にすることを目的とする。それらは、各々が可撓性金属シートから形成される。更に、それらは、以下で極めて詳細に記載するように、各接続プラグ62と、結合されたコネクタ52との間の機械的接触及び電気接続による供給ユニットに対するモータのブラインド取付を可能にするように構成される。 The
図2及び3に示すように、前記装置は、モータの幾つもの巻線42に電気的に接続されることを目的とする、1つ以上の導体64a、64b及び64cを含み、この場合に3つ、すなわちモータの各相に1つを含む。各接続プラグ62a、62b及び62cは、前記導体64a、64b及び64cの1つに電気的に接続される。前記導体64a、64b及び64cは、各々がバスバを形成する金属シートによって構成される。前記金属シートは、この場合にリング形状である。それは、長方形の断面を有しても良い。 As shown in FIGS. 2 and 3, the apparatus includes one or
前記接続プラグ62a、62b及び62cは、好適にはある導体64a、64b及び64cから次の導体まで角度オフセットされる。この場合にそれらは、90°未満、又は実際には45°未満、又は更には30°未満の同じ角度区域内に位置する。 The connection plugs 62a, 62b and 62c are preferably angularly offset from one
図1(又は図4)に更に明瞭に示すように、前記装置は、前記金属シートの断面の大きい側が、取付後に前記モータのロータ32の長手方向軸に沿って配向されるように構成される。 As more clearly shown in FIG. 1 (or FIG. 4), the apparatus is configured such that the larger cross-sectional side of the metal sheet is oriented along the longitudinal axis of the
同様に図1に示すように、前記導体64a、64b及び64c及び前記接続プラグ(単数又は複数)は、この場合にロータ32の一端を中心とする、王冠形状を有する単一のアセンブリを形成するために、電気絶縁材料68によってオーバーモールドされる。 Similarly, as shown in FIG. 1, the
図4に示すように、前記装置は、前記導体64a、64b及び64cに電気的に接続されたピン66を含んでも良い。前記ピン66の各々は、モータ3の巻線42の1つに接続されることを目的とする。前記ピン66は、この場合にL字形であり、取付後に、Lのアームの一方は、径方向に配向され、かつLのアームの他方は、モータ3のロータ32の前記長手方向軸に沿って配向される。径方向アームは、導体64a、64b及び64cの1つに装着され、特に鑞付け及び/又は溶接され、しかるに他方のアームは、巻線42の端部の1つに装着される。 As shown in FIG. 4, the device may include a
モータは、この場合に15本の巻線42を含み、かつ所望の取付のために、各導体64a、64b及び64cは、前記ピン66の1つによってモータ3の10本の巻線42に接続される。前記導体64a、64b及び64cは、例えば同心状に配置される。 The motor in this case includes 15
各接続プラグ62a、62b及び62cは、供給ユニットの結合されたコネクタ52a、52b及び52cに接触する接触部70と、前記接続装置及び前記供給ユニットの間に可撓性5を持って確立される機械的接触を提供するように構成された接続部72とを含む。 Each
前記接続部72は、導体64a、64b及び64cに接続された径方向部と、前記径方向部及び前記接触部70の間に位置する角度的に伸長する部分とを含む。前記接続部72、特に前記角度的に伸長する部分は、その可撓性を向上させるU字形領域74を含んでも良い。 The connecting
前記接触部70は、好ましくはバヨネット取付とも呼ばれる、回転運動がその後に続く並進運動での取付を可能にするように構成される。前記接触部70は、前記モータのロータの長手方向軸に沿った並進運動において供給ユニットのコネクタ52を係合するハウジング75を含む。前記接触部は、前記コネクタ52を固定するハウジング76を更に含む。前記係合ハウジング75及び前記固定ハウジング76は、供給ユニットのコネクタ52が、前記モータのロータの長手方向軸の周りの回転運動によって一方から他方に通過できるように、互いに連通する。 The
換言すると、前記係合ハウジング75は、図2に示すように運動の第一段階中に並進運動において前記コネクタ52a、52b及び52cを案内し、次に矢印78によって示す方向の回転によって、前記コネクタは、接続プラグ62a、62b及び62cの前記固定ハウジング76にそれぞれ導入される。 In other words, the
前記係合ハウジング75及び前記固定ハウジング76は、この場合にそれぞれ接触部70のオメガ形状により、前記オメガ形状の開口部及び底部により形成される。かかるオメガ形状は、前記接続プラグ62a、62b及び62cへのスナップ嵌合によってコネクタ52a、52b及び52cを固定することに役立つ。固定後、ここでは図示しないだぼが、モータのケーシング30及び供給ユニットの本体50の回転をロックするために使用でき、前記だぼは、前記開口部が互いに向き合う時、これら部品の各々の開口部に挿入される。 In this case, the
限られた角度空間の要件を可能にするために、接続プラグ62a、62b及び62cは、好適には、異なる角度配向を有する。この場合に、内部及び外部導体64a及び64cの接続プラグ62a及び62cは、逆時計回りと記載され得る方向に配向され、しかるに中間導体62bの接続プラグ62bは、時計回りと記載され得る方向に配向される。その上、前記接続プラグは、異なる形状を有しても良い。この場合に内部及び外部導体64a及び64cの接続プラグ62a及び62cは、同一に形成され、実質的に平坦な接続部72が、U字形領域74の両側に、その角度的に伸長する部分にあり、しかるに中間導体64bの接続プラグ62bは、異なる形状を有し、実質的に丸い接続部75が、その角度的に伸長する部分にある。内部及び外部導体64a及び64cの2つの接続プラグの一方、この場合に外部プラグ62aは、前記2つのプラグの他方62cと、第3のプラグ62bとの間に角度的に置かれることが更に観察され得る。 In order to allow limited angular space requirements, the connecting
図5に示すように、前記固定ハウジング76は、前記供給ユニット5の結合されたコネクタ64との多点接触を可能にするように構成された凹部領域80を含む。前記凹部領域80は、この場合に互いに実質的に90°で配分される。 As shown in FIG. 5, the fixed
接触を更に促進するために、前記接続プラグの遠位端は、前記コネクタ52a、52b及び52cに沿って互いに間隔を置かれた歯82を含んでも良い(図4を参照)。 To further facilitate contact, the distal end of the connection plug may include
図6に示すように、応用例として、前記接触部70は、矢印84によって示される前記モータのロータの長手方向軸に沿った並進運動によって確立される前記機械的接触を可能にするように構成される。換言すると、前記接触部70は、前記コネクタ52を案内もし、前記プラグ62と接触することを確実にもする。 As an application, as shown in FIG. 6, the
前記接触部70は、前記接続ユニットのコネクタ52と当接して接触することを目的とする端部86を含む。前記接触部70は、前記接続ユニットのコネクタ52の側壁90と接触することを目的とする1つ以上の側面88も含む。前記側面88は、前記接触部70の湾曲領域に位置する。 The
特にこの形状において、コネクタ52及び供給ユニット5は、好適には第1金属材料、例えば銅から作られたコア92と、第2金属材料、例えば鋼鉄から作られたスキン94とを含む。 Particularly in this configuration, the
これら2つの実施態様において、供給ユニット5に対するモータ3のブラインド取付が、取り外しと共に可能であることが理解される。更に、接触のために例えば銅合金から作られた金属シートから形成されるプラグを使用することは、限られた空間の要件を有しながら、良好なレベルの可撓性及び電流が通過できる有効な断面の両方を提供することに役立つ。与えられ得るU字形によって任意に強化される金属シートを使用することによって提供される耐振動性は、本発明のもう1つの利点である。 In these two embodiments, it is understood that blind mounting of the
3 電気モータ
5 供給ユニット
52 コネクタ
62 接続プラグ3
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