JP2024065078A - 圧縮機駆動用装置の密封配置、圧縮機駆動用装置および接続配置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な方法で製造することができ、時間を節約して組み立てることができる、電気的に駆動される蒸気流体の圧縮機、特に電気モーターを駆動するための装置用の密封配置を提供する。【解決手段】圧縮機を駆動する装置のケーシングの壁に電気接続を通すための密閉配置に関する。密閉配置は、少なくとも１つの導電性接続要素１６と保持要素１７とを備えた接続配置９を有する。少なくとも１つの接続要素は、保持要素に形成された貫通孔内及びケーシングの貫通孔を通って、ケーシングによって囲まれた容積内に突出するように配置されている。保持要素は、プラスチック製の射出成形部品として形成されている。接合要素２１が、保持要素と少なくとも１つの接続要素との間に配置されており、この接合要素は、少なくとも１つの接続要素を全周にわたって取り囲んでいる。その結果、保持要素は、接合要素を全周にわたって取り囲む。【選択図】図３ｂ

Description

本発明は、圧縮機駆動用装置の密封配置、圧縮機駆動用装置および接続配置の製造方法に係り、より詳しくは、圧縮機を駆動するための装置のケーシングの壁に電気接続を通すための密封配置、および蒸気性流体、特に冷媒を圧縮するための圧縮機、特に電気モーターを駆動するための圧縮機駆動用装置の密封配置、圧縮機駆動用装置および接続配置の製造方法に関する。圧縮機は、自動車の空調システムの冷媒回路に利用することができる。
本発明はまた、密封配置の接続配置を製造する方法に関する。

冷媒回路を通して冷媒を搬送するための、移動用途、特に自動車の空調システム用の従来技術から知られている圧縮機（冷媒圧縮機とも呼ばれる）は、冷媒に関係なく、可変変位を有するピストン圧縮機またはスクロール圧縮機として形成されることが多い。圧縮機は、プーリーまたは電気によって駆動される。

それぞれの圧縮機構を駆動するための電動モーターに加えて、電気駆動式圧縮機は電動モーターを駆動するためのインバータを備えている。インバータは、車両バッテリーからの直流電流を交流電流に変換し、電気的接続を介して電動モーターに供給する。

電気駆動圧縮機の従来の電気モーターは、コイルが配置された環状のステータコアと、ロータとで形成することができ、ロータはステータコアの内側に配置される。ロータとステータは、ロータの共通の対称軸または回転軸上に整列される。
インバータは、電気モーターの端子との電気的接続を確立するためのピンとして形成されたプラグインコネクタ用のプラグ端子を有し、このプラグ端子は、ステータのコイルのリード線（相導体とも呼ばれる）の接続線に電気的に接続される。電動モーターの端子はプラグケーシング内に形成され、このプラグケーシングは、例えば、ステータの軸方向に並んだステータの端面に配置される。
圧縮機の組み立ての際、ピンとして形成されたプラグインコネクタは、それぞれプラグケーシングに設けられた接続端子に挿入され、対応するリード線、特にリード線の接続線に接続されたエンドピースにそれぞれ接触される。この場合、エンドピースは、インバータのプラグインコネクタとリード線との間に低い接触抵抗しかないように、電気的および機械的にリード線の接続線に接続される。

プラグケーシングは、圧縮機内を流れる流体、特に冷媒および／またはオイルが環境に漏れないように、またインバータにおいて、特にインバータのプリント回路基板上に配置された電気部品に、圧縮機の故障につながる短絡や損傷が生じないようにするために、モータケーシングから突出し、モータケーシングの外側に配置されたインバータに向けられたプラグインコネクタから電気的に絶縁され、密閉されなければならない。この場合、特に、ガス状冷媒またはオイルを電気モーターと共に供給する圧縮機の機械部分と、電気モーターによって駆動される圧縮機構は、圧縮機の電気部分と同様に、インバータに対して密閉されなければならない。

電気部品に要求される絶縁抵抗を満たし、モータケーシング内を流れる流体や汚れから通電エレメントを確実かつ完全に絶縁するために、従来はプラグインコネクタのガラス－金属フィードスルーが使用されている。導電性金属で形成されたプラグインコネクタは、それぞれ板状の保持エレメントに形成された貫通孔に通され、保持エレメントに向かってガラスによって絶縁保持される。また、セラミックスリーブで絶縁する方法もある。高い剛性に加え、ガラスもセラミックも良好な絶縁特性を持つため、沿面距離が短くなる。
金属で形成されたプラグインコネクタの保持エレメントは、ガラス密封に関連して高い材料費と製造コストをもたらし、重量も大きい。さらに、制限されたプレス工程と特殊なガラスの輪郭が、保持エレメントとプラグインコネクタの組み合わせの製造を複雑にしている。特に鉄で形成されたプラグインコネクタは、通電容量が低く、電気伝導性が低いため、品質の維持が困難である。
プラグインコネクタのガラス－金属フィードスルーは、コネクターが突出しているケーシングから適切な密封要素によって密閉されるように固定されるか、ケーシングに直接溶接される。

特許文献１は、金属要素内に形成された離間した孔に挿入された状態で接続され、前記金属要素に気密封止された複数の導体ピンを備えた気密封止されたモーター圧縮機ユニットのモーター部分に電気接続を確立するための電流端子配置を開示している。導体ピンは、ガラス金属密封によって金属エレメントに接続されています。金属エレメントは、気密封止されたケーシングに形成された開口部に導入されるように構成されている。金属エレメントの側壁は、例えば抵抗溶接によって気密封止された状態でケーシングに接続される。

特許文献２は、圧縮配置と、圧縮配置を駆動するための電気モーターと、電気モーターに電力を供給するためのインバータとを備えた電気駆動式圧縮機を開示している。電気モーターは、ロータと、ステータコアの一端に配置された電気絶縁性のコイルボビンを有するステータと、コイルボビン上に配置されたコイルと、コイルをインバータに電気的に接続するための接続端子を有するプラグケーシングとを備える。プラグケーシングはボビンの端面でステータに機械的に接続される。プラグインコネクタは、気密封止されるように板状の保持エレメントに通される。保持エレメントとインバータに面するモータケーシングの仕切り壁との間に気密密封が配置される。

西独国特許出願公開第２３０９８２５号明細書 独国特許発明第００１４２６号明細書

本発明の目的は、簡単な方法で製造することができ、時間を節約して組み立てることができる、電気的に駆動される蒸気流体の圧縮機、特に電気モーターを駆動するための装置用の密封配置を提供することである。この配置は、製造コストを最小にするために、可能な限り少ない数の個々の構成部品を有し、構造的に簡単であることが望ましい。この場合、密閉配置の構造の複雑さ、ひいては装置の複雑さは、電気フィードスルーの寸法を同じにしたまま、最大限の通電容量と電気伝導性をもって最小化されるべきであり、同時に、密閉システムを環境から密閉し、圧縮機内部の電気絶縁を最適化する必要がある。

本発明の目的は、独立請求項の特徴を有する主題によって達成される。改良点は従属請求項に明記されている。
この目的は、圧縮機駆動用装置、特に電動モーターのケーシングの壁に電気接続を通すための、本発明による密封配置によって達成される。密封配置は、少なくとも１つの導電性接続要素と保持要素との接続配置を有する。少なくとも１つの接続要素は、保持要素に形成された貫通孔内およびケーシングの貫通孔内に、ケーシングによって囲まれた容積内に突出するように配置される。

本発明の概念によれば、保持要素はプラスチック製の射出成形部品として形成される。接合要素は、保持要素と少なくとも１つの接続要素との間に配置され、この接合要素は、少なくとも１つの接続要素を全周にわたって取り囲む。さらに、保持要素は、接合要素を全周にわたって取り囲み、接合要素は、接続要素と保持要素との間に配置される。プラスチックで形成された保持要素は、その結果、接続要素を機械的に固定するだけでなく、電気絶縁要素としても機能する。

少なくとも１つの接続エレメントは、有利にはピン型プラグインコネクタとして円筒状に形成され、好ましくはストレートピンの形状を有する。接続エレメントは特に、一定の外径で円筒状に形成される。
接続要素は、好ましくは、ケーシングの内部に配置された電気端子、特に電気モーターの固定子のコイルのリード線と、ケーシングの外部に配置された電気端子、特にインバータの電気端子とを接続する役割を果たす。

本発明の改良によれば、少なくとも１つの接続要素は、保持要素の貫通孔内の配置領域において、全周に形成された切り欠きを有する。この場合、保持要素は、好ましくは、切欠きと係合するように全周に配置される。

本発明の好ましい構成によれば、接合要素は中空円筒、特に中空円環状円筒の形状を有する。この場合、接合要素は、好ましくは、内側の側方表面で接続要素に完全に接している。接合要素は、有利には熱収縮チューブとして形成され、好ましくは、熱が加えられたときに高い弾性回復率、特に約１／３の弾性回復率を有する熱可塑性材料で形成される。
接合要素は、接合要素を接続要素に接着するための接着構造を内側側面に有することができる。

少なくとも１つの導電性接続要素は、好ましくは銅または銅合金、特に黄銅で形成される。このような形成により、電気抵抗が低く、電気伝導率が高くなり、その結果、高い通電容量または高いアンペア容量が得られる。さらに、接触抵抗が最小で、接点で発生する熱を容易に放散させることができる。接続エレメント内の発熱が少ないため、安価な接点エレメントを利用できる。さらに、密閉配置、特に接続配置を備えた装置を動作させる際の全体的な効率が向上する。

本発明のさらなる利点は、保持エレメントがケーシングの外側に配置され、ケーシングに接してケーシングの貫通孔を気密に封止することである。

本発明のさらに好ましい構成によれば、保持要素は、互いに対向して配置された表面を有する板状に形成されている。少なくとも１つの接続要素は、各場合において、対向配置された面上で保持要素から突出している。

密封配置の接続配置は、少なくとも３つの接続要素を有することができ、それらの長手方向軸は、平行にかつ互いに間隔をあけて整列するように配置される。
この目的はまた、ケーシングの壁に電気接続を通すための密封配置の少なくとも１つの接続要素、１つの保持要素および１つの接合要素を有する接続配置を製造するための本発明による方法によっても達成される。この方法は以下のステップを有する：
－ 円周方向に閉じた中空円筒の形状を有する接合要素を、円筒の形状を有する接続要素に摺動させ、接続要素が、接合要素よりも長手軸方向に大きな伸びを有し、両側で接合要素から突出する、
－熱入力によって接合要素を接続要素に収縮させるステップと
－射出成形によって保持要素を生成し、接続要素上に収縮した接合要素の領域で接続要素を全周オーバーモールドする。

接合要素は、保持要素が生成される前の時点で、および／または射出成形による保持要素の生成中に、接続要素上に収縮させることができる。

本発明の改良によれば、接合要素の表面は、接続要素に摺動される前に表面処理が施される。その際、接合要素の内側側面は接着構造で被覆される。接続エレメント上に収縮するプロセス中、接合エレメントは好ましくは接続エレメントに接着される。

本発明の有利な構成によれば、射出成形工程において、保持要素の材料は、接合要素に隣接して配置され、接続要素の表面に形成された切欠き部に入り込み、特に切欠き部を埋めるので、保持要素と接続要素との間に形状嵌合が生じる。

この目的は、蒸気性流体の圧縮機を駆動するための本発明による装置、特に電気モーターによっても達成される。この装置は、共通の長手方向軸線に沿って延びるロータと不動ステータとケーシングとを有する。ステータは、有利には、半径方向においてロータの外側に配置され、ロータを取り囲んでいる。

本発明の概念によれば、本発明による密封配置は、軸方向に整列されたステータの第１の端面に形成される。
このとき、軸方向とは、ステータの長手方向軸の方向を意味すると理解され、この方向は、ロータの長手方向軸および回転軸にも対応する。軸方向に整列された端面は、長手方向軸に垂直な面内に配置される。

本発明の有利な構成により、自動車の空調装置の冷媒回路の冷媒の圧縮機のために、蒸気流体を圧縮するための圧縮機、特に電気モーターを駆動するための装置を使用することができる。

要約すると、本発明による密封配置、または密封配置を用いて蒸気性流体の圧縮機を駆動するための本発明による装置は、さらに様々な利点を有する：
－例えば、従来技術による配置と比較して、別個の密封要素がないため、部品点数が最小限に抑えられ、特に、首尾一貫したコンパクトな部品としての接続配置は、頑丈な絶縁材料で形成されている、
－特に、金属製の保持エレメントを、接続エレメントのガラス絶縁を伴わないプラスチックに置き換えることにより、先行技術と比較してコストを削減することができ、その結果、例えば、ガラス溶融パラメータを決定するための高価で時間のかかる試験を行うことなく、より単純なプロセスチェーンを実現し、破損のリスクを最小限に抑えることができる 、
－最小限の部品重量で最大の機能信頼性を実現、
－コネクティングエレメントの高い位置公差、
－自動化された射出成形工程と、保持エレメントのプラスチックと導電性接続エレメントとの最適な接続の可能性。
－多くのコンポーネントを適切な設計に組み込むことができ、沿面距離を延長するオプションもあるため、設計の柔軟性が高い。

本発明の構成のさらなる詳細、特徴および利点は、関連する図面を参照した例示的な実施形態の以下の説明から明らかである。
圧縮機構を駆動するための装置、特に電気モーターと、インバータの配置を備えた電気駆動式圧縮機の断面図である。 ステータコア、コイル、絶縁体、キャリアエレメントを備えた電気モーターのステータの透視図である。 保持エレメントと、プラグケーシングに配置された端子を先行技術のインバータの端子に電気的に接続するためのモールドエレメントとを接続するためのシーリング配置の透視図である、 図２ａからの接続配置と先行技術からの密封要素との密封配置の詳細を示す断面図である。 圧縮機を駆動する装置のケーシングに電気接続を通すための密封配置の本発明による接続配置を示す異なる透視図である。 圧縮機を駆動する装置のケーシングに電気接続を通すための密封配置の本発明による接続配置を示す異なる透視図である。 圧縮機を駆動する装置のケーシングに電気接続を通すための密封配置の本発明による接続配置を示す異なる透視図である。 図３ａから図３ｃの接続配置の平面図と側断面図である。 図３ａから図３ｃの接続配置の平面図と側断面図である。 図４ｂの側断面図の詳細図である。 固定子の電気端子を電気モーターのインバータの回路基板の電気端子に電気的に接続するための第１および第２の接点要素を有する接点装置と接続された図３ａから図３ｃの接続配置を有する封止配置を透視分解図で示す組み立てられた状態の透視図および断面図である。 固定子の電気端子を電気モーターのインバータの回路基板の電気端子に電気的に接続するための第１および第２の接点要素を有する接点装置と接続された図３ａから図３ｃの接続配置を有する封止配置を透視分解図で示す組み立てられた状態の透視図および断面図である。 固定子の電気端子を電気モーターのインバータの回路基板の電気端子に電気的に接続するための第１および第２の接点要素を有する接点装置と接続された図３ａから図３ｃの接続配置を有する封止配置を透視分解図で示す組み立てられた状態の透視図および断面図である。

図１ａは、圧縮機構４を駆動する装置としてケーシング２内に配置された電気モーター３と、インバータ５の配置を断面図で示した、特に冷媒回路を介して冷媒を搬送する自動車の空調システム用の、蒸気性流体の電気駆動式圧縮機１を示している。電気モーター３には、インバータ５のスイッチング装置６を介して電気エネルギーが供給される。

電気モーター３は、実質的に中空円筒形状のステータコアと、ステータコアに巻かれたコイルとを有するステータ７と、ステータ７の内部に配置されたロータ８とを備えている。ロータ８は、ステータ７のコイルに接続配置９を介して電気エネルギーが供給されると回転するようになっている。接続部９はステータ７の端面に形成され、複数の電気端子を有する。
ロータ８はステータ７内に同軸に配置され、回転軸を中心に回転可能である。駆動軸１０は、ロータ８と一体的に形成されていてもよく、別体として形成されていてもよい。

電気モーター３と、例えば固定スクロールと公転スクロールとを備えたスクロール圧縮機として形成された圧縮機構４は、ケーシング２によって囲まれた容積内に配置される。この場合、ケーシング２は、電気モーター３を受けるための第１のケーシング要素と、圧縮機構４を受けるための第２のケーシング要素とから形成され、好ましくは金属、特にアルミニウムで形成される。
蒸気性流体、特に冷媒が圧縮される圧縮機構４の公転スクロールは、電気モーター３のロータ８に連結された駆動軸１０を介して駆動される。実施形態（図示せず）によれば、圧縮機構は、例えば斜板で形成することもできる。

電気モーター３の動作を制御するためのスイッチング装置６は、様々なスイッチング素子１１が形成された回路基板１２を備えている。回路基板１２上には、さまざまな制御回路や部品が電気的に接続された状態で組み立てられており、外部電源から電気エネルギーが供給される。

図１ｂは、電気モーター３のステータ７を透視図で示す。ステータ７は、ステータコア７ａ、コイル７ｂ、絶縁体７ｃ、およびプラグケーシング１４ｃ用の受け要素１４ａを有する支持要素１４で形成されている。

電気モーター３、例えば三相交流電気モーターは、ロータ８（図示せず）およびステータコア７ａが、半径方向においてロータの外側、したがってロータの周囲に配置されている。好ましくは積層コアとして形成されるステータコア７ａと、電気絶縁材料から形成される絶縁体７ｃとは、それぞれ、ステータ７の長手方向軸線およびロータの回転軸線にも対応する長手方向軸線１３に沿って、ステータ７の第１の端面から第２の端面まで延びている。

コイル７ｂはそれぞれ、ステータコア７ａの径方向内側に延びる領域に巻回された、リード線１５とも呼ばれる導電体としての線材から形成されている。リード線１５の非巻回側の端部は、接続線としてそれぞれの巻線から導出されている。
ステータコア７ａ、絶縁体７ｃ、コイル７ｂは、電気モーター３のステータユニットを形成する。

接続端子を有するプラグケーシング１４ｃのための接続通路１４ｂを有する受け要素１４ａを有するキャリア要素１４は、ステータ７の第１の端面に配置される。プラグケーシング１４ｃの接続端子はそれぞれ、電気モーター３のコイル７ｂとインバータ５（図示せず）との間の電気的接続の構成要素として機能し、特に導電性のピン状の接続要素は、キャリア要素１４の受け要素１４ａの接続通路１４ｂを通り、プラグケーシング１４ｃの接続端子に挿入されるように配置される。
コイル７ｂのリード線１５の接続線と、受電素子１４ａに配置されたプラグケーシング１４ｃの接続端子とは、互いに電気的に導通接続されている。

ステータ７の組立て状態において、受け要素１４ａおよび受け要素１４ａ内に配置されたプラグケーシング１４ｃを有するキャリア要素１４は、軸線方向においてステータ７、特にステータコア７ａに接している。この場合、受け要素１４ａは、プラグケーシング１４ｃのためのキャリア要素１４の構成要素として形成される。接続端子を有するプラグケーシング１４ｃのための接続通路１４ｂを有する受け要素１４ａを有するキャリア要素１４は、特に一体射出成形要素として一体に形成される。一体成形は成形工程の一部として実施される。

インバータ５への電気コネクタとしての接続要素（図示せず）を受電要素１４ａの筐体を通してプラグケーシング１４ｃに導入するために、接続通路１４ｂが受電要素１４ａの筐体内に設けられている。接続通路１４ｂは軸方向に並んでいる。

図２ａは、プラグケーシング１４ｃ（図示せず）内に配置された端子とインバータ５（図示せず）の端子とを電気的に接続するための保持要素１７’および成形要素１８’を備えた要素１６’を接続するためのシーリング配置の接続配置９’、特にガラス－金属電気フィードスルーを透視図で先行技術から示している。図２ｂは、図２ａからの接続配置９’と、先行技術からの保持要素１７’をケーシング２に密封するための密封要素２０’とを備えた密封配置１９’の詳細を断面図で示す。

接続要素１６’は、板状の保持要素１７’を通過するように配置されている。各接続要素１６’は、ストレートピンの形状を有し、以下ではプラグインコネクタ１６’とも呼ばれ、共通の軸、特に長手軸に沿って整列された３つの異なる領域を形成するように配置される。この場合、第１の領域と第２の領域が、板状の保持要素１７’の対向する表面からそれぞれ突出している。コネクタ１６’の第３の領域は、それぞれの場合、保持要素１７’内に配置される。

プラグインコネクタ１６’は、好ましくは、長さにわたって一定の直径を有する真っ直ぐな円柱として形成され、各々、保持要素１７’に設けられた貫通孔内に第３の領域を有するように配置される。この場合、貫通孔の内径は、プラグインコネクタ１６’の外径に、貫通孔内でプラグインコネクタ１６’を組み付けて固定するための隙間を加えたものに対応する。プラグインコネクタ１６’と貫通孔を囲む保持要素１７’の壁との間に形成される隙間は、成形要素１８’、特に成形ガラス要素またはガラス体によって充填される。隙間を埋め、好ましくはガラスで形成された成形要素１８’は、一方ではプラグインコネクタ１６’を貫通孔内に、従って保持要素１７’に固定し、他方では導電性のプラグインコネクタ１６’を保持要素１７’から絶縁する役割を果たす。成形要素１８’は、この場合、保持要素１７’のそれぞれの面の平面からプラグインコネクタ１６’の方向に突出している。成形要素１８’の突起は、それぞれ実質的に円錐形または切頭円錐形の形状を有している。

図２ｂに示すとおり、保持エレメント１７’のケーシング２’に面する側には密封エレメント２０’が配置されており、この密封エレメント２０’は、保持エレメント１７’を、保持エレメント１７’から突出したプラグインコネクタ１６’および成形エレメント１８’とともにケーシング２に対して密封する。密封要素２０’は、一方ではケーシング２の密封シート面に、他方では保持要素１７’に当接し、ケーシング２を気密に密封し、従って、ケーシング２内を流れる流体、特に冷媒および／またはオイルが環境中に、従って、インバータ５（図示せず）およびインバータ５の回路基板１２上に配置された電気部品にも漏れないようにする役割を果たす。

図３ａから図３ｃはそれぞれ、電気接続要素１６としてのプラグインコネクタを圧縮機のケーシングに通すための、具体的には圧縮機１を駆動するための装置としての電気モーター３に接続するための、本発明による密封配置の接続配置９を異なる透視図で示し、図３ａから図３ｃの接続配置９は、図４ａおよび図４ｂに上面図または側断面図で示す。図４ｃは、図４ｂの側断面図の詳細図である。

例えばプラグケーシング１４ｃに配置された端子（図示せず）をインバータ５の端子（図示せず）に電気的に接続するためのプラグインコネクタと呼ばれる接続要素１６は、それぞれ、好ましくは板状の保持要素１７を通過するように、特に保持要素１７に設けられた貫通孔１７ａ内を通過するように配置される。
接続要素１６は、それぞれストレートピンの形状に形成され、長手方向軸が平行で互いに間隔をあけて整列されている。接続要素１６の第１の領域および第２の領域の各々は、板状の保持要素１７の対向する表面から突出しており、第１の領域と第２の領域との間に形成された各コネクタ１６の第３の領域は、保持要素１７内に配置され、当該保持要素１７によって囲まれている。
各プラグインコネクタ１６の第３の領域において、保持要素１７は、プラグインコネクタ１６の長手軸の方向において、それぞれの表面の平面から突出している。保持エレメント１７の突起は、実質的に円錐または切頭円錐の形状を有する。

保持エレメント１７にはまた、例えばねじなどの締結部材を通すための連続した受け口１７ｂが形成されている。締結要素は、特に、保持要素１７をケーシング（図示せず）に着脱可能に接続するための役割を果たす。

プラグインコネクタ１６は、実質的に、長さにわたって一定の直径を有する円形シリンダとして形成されており、第３の領域の一部において、中空の円形シリンダの形をした接合要素２１、特に、図３ｂ、図４ｂおよび図４ｃに具体的に見ることができる管状の接合要素２１によって、全周にわたって囲まれている。各接合要素２１は、内側側方表面を有するコネクタ１６の外側側方表面に完全に接している。各接合要素２１の外側側面は、保持要素１７によって囲まれている。この場合、プラグインコネクタ１６を受け入れるための貫通孔１７ａは、接合要素２１よりも長手軸方向に大きな延長を有するので、接合要素２１も端面において保持要素１７によって覆われる。保持要素１７は、いずれの場合も、接合要素２１の端面およびプラグインコネクタ１６の長手軸方向にそれぞれの面の平面から突出する突起の領域において、プラグインコネクタ１６に直接突き当たる。こうして接合要素２１は、保持要素１７内に完全に配置される。

接合要素２１の内側側面表面は表面処理が施され、この表面に接着構造２１ａ、特に接着層を有する。接着構造２１ａは、金属製プラグインコネクタ１６と接合要素２１、したがってプラスチックで形成された保持要素１７との間の安定した強固な接続を可能にする。接着構造２１ａは、接合要素２１の表面を閉じる役割を果たす。特定の温度範囲内での接着構造２１ａの弾性挙動により、密封効果が得られる。接合要素２１の外側の側面は、保持要素１７の製造時に射出成形によって保持要素１７に接続される。
管状の接合要素２１を収縮させるために加えられる熱は、保持要素１７の射出成形工程によって、したがって保持要素１７を備えたプラグインコネクタ１６のオーバーモールドによって加えられる。保持要素１７の射出成形とプラグインコネクタ１６のオーバーモールドの間に、溶融プラスチックに存在する熱も接合要素２１に伝達される。接合要素２１を変形させるのに必要な熱は、射出成形工程の前に追加の加熱工程によって導入することもできる。

コネクションアレンジメント９が製造されるとき、それぞれのケースにおいて、接合要素２１がプラグインコネクタ１６上に押し込まれ、好ましくは、熱を供給することによって、少なくとも所定の部分においてプラグインコネクタ１６上に熱収縮される。接合要素２１をプラグインコネクタ１６上に収縮させる過程で、接合要素２１の弾性相を介してプラグインコネクタ１６上に表面接着が生じる。プラグインコネクタ１６をオーバーモールドすることによる保持要素１７のその後の射出成形プロセスの結果、プラグインコネクタ１６と保持要素１７との間の金属－プラスチック接続は流体密になる。内側側面の接合要素２１のプレハブ表面処理により、保持要素１７内でのプラグインコネクタ１６の確実な接続を確保するために、接着構造２１ａの正確な位置決めと量の定義が可能になる。

プラグインコネクタ１６、接合要素２１および保持要素１７の力嵌めおよび強固な結合接続に加えて、プラグインコネクタ１６と保持要素１７との間のフォームフィット接続も提供される。この場合、プラグインコネクタ１６は、ノッチ１６ａまたは狭窄部の形で、少なくとも１つの全周に形成された局部断面テーパーで形成される。プラグインコネクタ１６の周囲に保持要素１７を射出成形する過程で、溶融した、したがって液状のプラスチックがプラグインコネクタ１６の切り欠き１６ａに入り込むので、冷却後に保持要素１７もプラグインコネクタ１６に形状嵌合的に接続される。

プラグインコネクタ１６は、最大限の導電性を有するために、有利には純銅または真鍮で形成される。その結果、プラグインコネクタ１６の最大通電容量も達成される。導電性のプラグインコネクタ１６は、成形されたプラスチック製の保持要素１７によって環境から絶縁されています。その結果、保持エレメント１７は、プラグインコネクタ１６を保持し、目標通りに配置するだけでなく、プラグインコネクタ１６の電気絶縁としても機能する。

図５ａ～図５ｃはそれぞれ、図３ａ～図３ｃからの接続配置９を、固定子７の電気端子を電気モーター３のインバータ５の回路基板１２の電気端子に電気的に接続するための第１の接触要素２２ａおよび第２の接触要素２２ｂを有する接触装置２２と接続した密封配置を、透視分解図および組立状態での透視図および断面図で示す。

図５ａから図５ｃはそれぞれ、リード線１５を備えた図１ｂのステータ７と、プラグケーシング用の受け要素１４ａおよびプラグインコネクタ１６をコネクタケーシングに導入するための軸方向に整列した接続通路１４ｂを備えたキャリア要素１４とを示している。

発生する製造公差を補償しつつ確実な電気的接続を行うために、接触装置２２は、互いに同軸に配置された２つの接触要素２２ａ、２２ｂを有し、これらの接触要素２２ａ、２２ｂは、接触装置２２の組み立て状態において、共通の長手方向軸としてプラグインコネクタ１６の長手方向軸に沿って延びている。閉じた端面を有する実質的に中空円筒形の接触スリーブとして形成された第１の接触要素２２ａは、第２の接触要素２２ｂの半径方向外側に配置され、第２の接触要素２２ｂを完全に取り囲んでいる。この場合、第２の接触要素２２ｂは、特に弾性変形可能なラメラ接触ばねを備えたばね接触要素として形成される。

図５ａは、各々が回路基板１２に固定された第１の接触要素２２ａと、各々が保持要素１７から突出したプラグインコネクタ１６の領域に押し込まれた接触装置２２の第２の接触要素２２ｂの両方を示す。図５ｂは、ステータ７、保持エレメント１７、および回路基板１２の組み立て状態を示しており、この場合、第２の接点エレメント２２ｂは、それぞれ接点装置２２の第１の接点エレメント２２ａに押し込まれている。この場合、第２の接点要素２２ｂはそれぞれ完全に第１の接点要素２２ａ内に配置されている。

第一接触要素２２ａは、実質的に、第一セクションと第二セクションとを有する閉じた端面を有する中空円筒形状のスリーブの形状を有し、これらの各セクションは、スリーブの軸方向に延び、形成物、具体的には座部またはフランジとして形成されたセクションを介して互いに接続されている。 形成部は、スリーブの外周面に全周にわたって形成されている。その結果、第一のセクションはスリーブの第一の端面から形成部まで延び、第二のセクションはスリーブの第二の閉じた端面から形成部まで延びている。
また、スリーブは、第１の端面から第２のスリーブの閉じた端面まで延びる開口部、特に、第２の接点要素２２ｂを受け入れるために、好ましくは長さにわたって一定の内径を有するブラインドホールとして形成された開口部を有する。第１の接点要素２２ａの閉じた端面は、接点装置２２を組み立てる際に、第２の接点要素２２ｂをプラグインコネクタ１６と第１の接点要素２２ａとの間に固定するための止め具として機能する。この場合、第１の接点要素２２ａの閉じた端面は、第２の接点要素２２ｂが組み立て中にプラグインコネクタ１６に沿って不意に変位するのを防止する。
中空円筒状の第１接触要素２２ａは、実質的に一定の肉厚で形成されている。形成部は、第１の接触要素２２ａの長手方向軸線に対して垂直に走る平面内に整列され、半径方向において各部の外面から突出しているので、第１の接触要素２２ａは、形成部の肉厚の大きい領域に形成される。
軸方向における第１の接触要素２２ａの延長、具体的には、ブラインドホールとして形成された第１の接触要素２２ａの開口の延長は、好ましくは、保持要素１７から突出するプラグインコネクタ１６の領域の長さに実質的に最大で対応する。

第１の接触素子２２ａは、回路基板１２に直接配置され、回路基板１２に半田付けされる。コンタクトスリーブは、回路基板１２に形成された貫通孔を通して第１の端面を最初に挿入されるように配置され、回路基板１２の表面に形成されたフランジ状または膨出状の形成物と突き当たる。その結果、この形成物は、組立時に軸方向の停止および支持の役割を果たす。一方では、第１の接触要素２２ａは、第２の部分および回路基板１２の第１の表面上の形成部とともに回路基板１２から突出する。他方、第１の接触要素２２ａは、回路基板１２の第２の表面から第１の部分の一部とともに回路基板１２から突出する。
回路基板１２に設けられたスルーホールの直径は、実質的に第１のコンタクトエレメント２２ａの第１のセクションの外径に、部品を組み立て、はんだ付けするためのクリアランスを加えたものに対応する。金属で形成された第１のコンタクトエレメント２２ａの表面は、例えばリフローはんだ付けのために処理され、特にコーティングされ、特に錫メッキされる。
第１のコンタクトエレメント２２ａの形状およびデザインは、回路基板１２に自動的に挿入するのに適している。第１のコンタクト素子２２ａが回路基板１２のスルーホールに自動的に挿入された後、第１のコンタクト素子２２ａは、ソフト半田付けによって回路基板１２に接続される。軸方向の停止部として形成された形成部により、組立時および動作時のすべての荷重を吸収するために、はんだ付けプロセス中に十分なはんだ付けギャップも確保される。

組立工程中、同様にスリーブ状の第２の接触要素２２ｂが、特に弾性変形可能なラメラ接触ばねを備えたばね接触要素として形成され、保持要素１７を介して互いに結合された接続配置９のプラグインコネクタ１６の一方に押し付けられる。第２の接触要素２２ｂの壁は、端面の領域では円形リング状に形成され、ラメラコンタクトスプリングの領域では半径方向外側に一様に膨出するように形成されている。帯状のラメラコンタクトスプリングは、端面において互いに連結されている。

端面の領域において、第２の接触要素２２ｂは、各場合において、プラグインコネクタ１６の外径よりもわずかに小さい内径を有し、それにより、装置が組み立てられた状態にあるとき、プラグインコネクタ１６の外面に内面で接してばね力を発生させ、したがって、プラグインコネクタ１６に対する電気的接触を確立する。装置の組立中および組立状態においてばね力を加えるために、第２の接触要素２２ｂの壁の端面の領域に各場合に形成される円形リングは、好ましくはスロット状の開口部、特に軸方向に完全にスロット状に形成される。この開口部は、このようにして必要なばね力を発生させるために、円形リングの直径を少なくともわずかに増加させることを可能にする。

ラメラコンタクトスプリングが形成された領域において、第２のコンタクトエレメント２２ｂは、第１のコンタクトエレメント２２ａの内径よりも大きい最大外径を有する。第２の接触要素２２ｂを第１の接触要素２２ａの開口部に導入するとき、個々のラメラ接触部は、第１の接触要素２２ａの内面に対して配置され、それによって弾性的に変形され、このようにして接触装置２２の接触要素２２ａ、２２ｂ間の電気的接触を確立する。
組立順序に応じて、第２のコンタクトエレメント２２ｂは、弾性変形により、プラグインコネクタ１６上の端面の領域か、第１のコンタクトエレメント２２ａ内のラメラコンタクトスプリングの領域のいずれかに捕捉固定される。

装置の組立中、第１の接触要素２２ａが回路基板１２に配置され、回路基板１２にしっかりと接続された回路基板１２は、第２の接触要素２２ｂが第１の接触要素２２ａ内のコネクタ１６と配置されるように、第２の接触要素２２ｂがプラグインコネクタ１６に差し込まれた状態で、接続配置９のプラグインコネクタ１６に押し込まれる。
装置の組み立て状態において、第２の接触要素２２ｂはそれぞれ、プラグインコネクタ１６の外周面と第１の接触要素２２ａの内周面との間に形成された隙間状の、特に実質的に環状の隙間状の中間空間内に固定されている。

第１の接点要素２２ａ、第２の接点要素２２ｂおよびプラグインコネクタ１６は、極端な公差条件下でもプラグインコネクタ１６を収容するために十分な公差補償を確保し、回路基板１２とプラグインコネクタ１６との間の電気的接続を確保するように、組み立てられた状態で位置合わせされて配置される。

電気モーター３の組立状態において、保持要素１７はケーシング（図示せず）に接している。この場合、ステータ７の方を向き、保持要素１７から突出するプラグインコネクタ１６の領域は、ケーシングに形成された貫通孔を通り、その自由端がキャリア要素１４の連通路１４ｂを通ってプラグケーシング内に導入されるように配置される。

保持エレメント１７は、ケーシングのシーリングシート面に、その面がケーシングの方を向いた状態で当接し、ケーシングを気密封止する。あるいは、保持エレメント１７の材質によっては、保持エレメント１７のケーシング側を向いた面に、保持エレメント１７をケーシングに向けて密封する追加の密封エレメントを配置することもできる。このシーリングエレメントは、特に、一方ではケーシングのシーリングシート面に、他方では保持エレメント１７に当接し、エラストマーで形成することができ、ケーシングを気密封止する役割を果たす。
ケーシングの密閉により、ケーシング内を流れる流体、特に冷媒および／またはオイルが環境に流出するのを防ぎ、したがってインバータ５およびインバータ５の回路基板１２に配置された電気部品にも流出するのを防ぐ。

１ 圧縮機
２ ケーシング
３ 電気モーター
４ 圧縮機構
５ インバータ
６ スイッチング装置
７ ステーター
７ アステーターコア
７ｂ コイル
７ｃ 絶縁体
８ ローター
９、９’ コネクションアレンジメント
１０ ドライブシャフト
１１ スイッチング素子
１２ サーキットボード
１３ 縦軸
１４ キャリアエレメント
１４ 受信エレメント
１４ｂ コネクティングパッセージ
１４ｃ プラグケーシング
１５ リード線
１６， １６’接続エレメント、プラグインコネクタ
１６ アノッチ
１７、１７’ 保持エレメント
１７ａ 保持部材１７の貫通孔
１７ｂ 受け口
１８’ モールドエレメント
１９’ シーリングアレンジメント
２０’ シーリングエレメント
２１ 接合要素
２１ 接着構造
２２ 接触装置

Claims (19)

1. 圧縮機（１）を駆動するための装置用のケーシング（２）の壁に電気接続を通すための密封配置であって、少なくとも１つの導電性の接続要素（１６）と保持要素（１７）とを備えた接続配置（９）を有し、少なくとも１つの接続要素（１６）が、保持要素（１７）に形成された貫通孔（１７ａ）内に配置され、ケーシング（２）によって囲まれた容積内に突出するようにケーシング（２）の貫通孔を貫通している密封配置、保持要素（１７）がプラスチック製の射出成形部品として形成されており、保持要素（１７）と少なくとも１つの連結要素（１６）との間に、少なくとも１つの連結要素（１６）を全周にわたって取り囲む接合要素（２１）が配置されており、保持要素（１７）が接合要素（２１）を全周にわたって取り囲んでいることを特徴とする密封配置 。
2. 少なくとも１つの接続要素（１６）は、ピン形状のプラグインコネクタとして円筒状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の密封配置。
3. 少なくとも１つの連結要素（１６）は、一定の外径を有する円筒状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の密封配置。
4. 少なくとも１つの接続要素（１６）は、保持要素（１７）の貫通孔（１７ａ）内の配置領域において、保持要素（１７）が係合するように配置される全周に形成された切欠き（１６ａ）を有することを特徴とする請求項２または３に記載の密封配置。
5. 接合要素（２１）が中空円筒の形状、特に中空円筒の形状を有し、接合要素（２１）が内側側方表面で接続要素（１６）に接するように配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の密封配置。
6. 接合要素（２１）が熱収縮チューブとして形成されていることを特徴とする請求項５に記載の密封配置。
7. 接合要素（２１）が、接合要素（２１）を接続要素（１６）に接着するための接着構造（２１ａ）を内側側面に有することを特徴とする請求項５または６に記載の密封配置。
8. 少なくとも１つの導電性接続要素（１６）が、銅または銅合金、特に黄銅で形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の密封配置。
9. 保持要素（１７）がケーシング（２）の外側に配置され、ケーシング（２）に接してケーシング（２）の貫通孔を気密に封止することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の密封配置。
10. 保持要素（１７）が、互いに対向して配置された表面を有する板状に形成されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の密封配置。
11. 少なくとも１つの接続要素（１６）は、対向配置された面上で保持要素（１７）から突出するように配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の密封配置。
12. 少なくとも３つの連結要素（１６）が形成され、それらの長手方向軸線が、平行にかつ互いに間隔を隔てて整列するように配置されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の密封配置。
13. 請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のケーシング（２）の壁に電気的接続を通すための密封配置の少なくとも１つの接続要素（１６）、１つの保持要素（１７）および１つの接合要素（２１）を有する接続配置（９）を製造するための方法であって、
    － 円周方向に閉じた中空円筒の形状を有する接合要素（２１）を、円筒の形状を有する接続要素（１６）上にスライドさせ、ここで、接続要素（１６）は、接合要素（２１）よりも長手軸方向に大きな延長を有し、接合要素（２１）から両側から突出しするステップ、
    －熱の投入によって接合要素（２１）を接続要素（１６）上に収縮させるステップと
    －接続要素（１６）上に収縮した接合要素（２１）の領域で、射出成形と接続要素（１６）の全周オーバーモールドによって保持要素（１７）を生成するステップ、を有することを特徴とする方法。
14. 接合要素（２１）は、保持要素（１７）が生成される前の時点で接続要素（１６）上に、および／または射出成形による保持要素（１７）の生成中に接続要素（１６）上に収縮されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 接合要素（２１）が、接続要素（１６）上に摺動される前に表面処理を施され、接合要素（２１）の内側側方表面が接着構造（２１ａ）で被覆されていることを特徴とする請求項１３または１４に記載の方法。
16. 接合要素（２１）は、接続要素（１６）上に収縮される工程中に接続要素（１６）に接着されることを特徴とする請求項１３から１５のいずれか一項に記載の方法。
17. 射出成形工程中に、保持要素（１７）の材料が、接合要素（２１）に隣接して配置され、接続要素（１６）の表面に形成された切欠き（１６ａ）に入り込むことを特徴とする請求項１３から１６のいずれか１項に記載の方法。
18. 共通の長手方向軸線（１３）に沿って延びるように配置されたロータ（８）およびステータ（７）と、ケーシング（２）とを有する、蒸気性流体の圧縮機を駆動するための装置、特に電気モーター（３）であって、軸線方向に整列されたステータ（７）の第１の端面に、請求項１から１２のいずれか一項に記載の密封配置が形成されていることを特徴とする装置。
19. 自動車の空調システムの冷媒回路の冷媒の圧縮機のための、請求項１８に記載の蒸気性流体を圧縮するための圧縮機、特に電気モーターを駆動するための装置の使用。

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