KR20200087728A - 전기 단자들의 플러그-인 접속을 위한 장치 및 상기 장치를 구비한 압축기 구동 장치 - Google Patents

전기 단자들의 플러그-인 접속을 위한 장치 및 상기 장치를 구비한 압축기 구동 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 특히, 압축기(1)를 구동하기 위한 장치의 하우징(2)을 통해 전기 단자들을 플러그-인 접속하기 위한 장치(20)에 관한 것이다. 상기 장치(20)는 독립적인 전송 영역들에서 전기 에너지를 전송하기 위한 제1 커넥터(24)들을 갖는 제1 플러그-인 접속부(21)와 제2 커넥터(25)들을 갖는 제2 플러그-인 접속부(22) 및 커넥터(24, 25)들을 수용하기 위한 수용 요소(23)를 포함한다. 이 경우 상기 수용 요소(23)는 상기 제1 플러그-인 접속부(21)의 제1 커넥터(24)들 및 상기 제2 플러그-인 접속부(22)의 제2 커넥터(25)들과 함께 필수적인 결합 유닛으로서 그리고 일체형 컴포넌트로서 형성되어 있다.
본 발명은 또한, 상기 하우징을 통해 전기 단자들을 플러그-인 접속하기 위한 본 발명에 따른 장치(20)를 구비한 증기 유체의 압축기를 구동하기 위한 장치, 특히 전기 모터, 상기 장치의 조립 방법 및 상기 장치의 용도와도 관련이 있다.

Description

전기 단자들의 플러그-인 접속을 위한 장치 및 상기 장치를 구비한 압축기 구동 장치{ARRANGEMENT FOR PLUG-IN CONNECTING ELECTRICAL TERMINALS AND DEVICE FOR DRIVING A COMPRESSOR WITH THE ARRANGEMENT}
본 발명은, 특히 냉매와 같은 증기 유체를 압축하기 위한 압축기의 구동 장치, 특히 전기 모터의 하우징을 통해 전기 단자들을 플러그-인 접속하기 위한 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 독립적인 전송 영역들, 특히 상이한 전압 범위들에서 전기 에너지를 전송하기 위한 제1 커넥터들을 갖는 제1 플러그-인 접속부와 제2 커넥터들을 갖는 제2 플러그-인 접속부 그리고 커넥터들을 수용하기 위한 수용 요소를 갖는다.
본 발명은 또한, 전기 단자들을 플러그-인 접속하기 위한 상기 장치를 구비한 압축기 구동 장치, 특히 전기 모터 및 상기 압축기 구동 장치에 상기 장치를 장착하기 위한 방법과도 관련이 있다. 상기 압축기는 자동차의 공기 조화 시스템의 냉매 회로에 사용될 수 있다.
냉매 압축기로도 지칭되는 냉매 회로를 통해 냉매를 운반하기 위한 종래 기술에 공지된 이동성 애플리케이션들, 특히 자동차들의 공기 조화 시스템용 압축기들은 냉매와 무관하게 가변 행정 체적을 갖는 피스톤 압축기 또는 스크롤 압축기로서 형성되는 경우가 많다. 이 경우 압축기는 벨트 풀리(belt pulley)에 의해 구동되거나 전기적으로 구동된다.
전동 압축기는 압축 기구를 구동하기 위한 전기 모터 이외에 상기 전기 모터를 구동하기 위한 인버터를 구비한다. 상기 인버터는 차량 배터리의 직류를 교류로 변환하기 위해 사용되며, 이 경우 직류는 전기 접속을 통해서 전기 모터로 공급된다.
인버터는 전기 모터의 커넥터들과의 전기 접속을 위해 핀으로 형성된 커넥터용 플러그 연결부들을 가지며, 상기 연결들은 재차 스테이터의 코일들의 도선들의 연결 라인들에 전기적으로 연결되어 있다. 전기 모터의 연결부들은 플러그 하우징 내에 형성되어 있고, 상기 플러그 하우징은 스테이터의 축 방향으로 정렬된 스테이터의 단부면에 배치되어 있다.
인버터에 또는 압축기의 스위칭 장치의 회로 기판 상에 그리고 압축기의 하우징 외부에 배치되고 핀으로서 형성된 커넥터들은 압축기 조립 시 각각 플러그 하우징 내에 제공된 접속 연결부에 삽입되어 각각 상응하는 도선, 특히 도선의 연결 라인에 연결된 단말기에 접촉된다. 하우징을 통해, 이러한 하우징의 외부에 배치된 인버터로 안내되는 커넥터들은, 압축기 내에서 흐르는 냉매 및/또는 오일이 외부에 이르지 않고, 그리고 인버터 내에서, 특히 인버터의 회로 기판 상에 배치된 컴포넌트들의 단락 또는 손상이 발생하지 않도록 기밀하게 밀봉되어야 한다.
통상적으로, 전동 압축기들은 각각 저전압 영역에서 전기 에너지를 전달하기 위한 연결부들을 위한 플러그-인 접속부와 고전압 영역에서 전기 에너지를 전달하기 위한 연결부들을 위한 플러그-인 접속부들을 구비하여 형성되며, 이들은 각각 4개의 나사 커플링부를 통해 그리고 2개의 실링 요소를 통해 하우징과 연결되어 있다. 결과적으로 별도로 설치되며 전력을 공급ㅎ는 2개의 플러그-인 접속부는 8개의 나사와 4개의 실링 요소, 특히 2개의 축 방향 실링과 2개의 반경 방향 실링을 사용하여 장착된다.
또한, 내부 통신 및 제어를 위한 상기 두 개의 플러그-인 접속부 사이에는 전기 로킹 장치로서 형성되고, 인터로킹 연결부도로 지칭되는 전도성 연결이 제공되어 있으며, 상기 전도성 연결은 별도의 연결부들을 통해 플러그-인 접속부들에서 보장되어야 한다. 인터로킹 연결부의 전기 접속에 필요한 2개 이상의 추가 전기 라인은 플러그-인 접속부들의 장착 후 하우징 또는 회로 기판에 자유롭게 배치되어 회로 기판 또는 플러그-인 접속부들과 연결된다. 하우징 또는 회로 기판 상에서 전기 라인들의 고정 수단으로는 예를 들면, 접착제가 사용된다. 전기 라인들이 분리될 경우 원치 않는 소음이 발생할 수 있다. 또한, 라인, 특히 라인의 절연이 파괴될 수 있다. 계속해서, 2개의 추가 전기 라인은 4개의 추가 커넥터의 형성이 필요하다.
높은 수의 컴포넌트 및 이에 따라 확장된 공간을 갖는 종래 기술에 공지된 플러그-인 접속부들은 설치 시간 연장을 필요로 하는데, 그 이유는 마찬가지로 압축기의 하우징 내부에서 사용 가능한 공간과 결과적으로 전기 플러그-인 접속부들을 위한 공간이 매우 적고, 인터록 연결이 하우징 내에서 플러그-인 접속부들의 장착 후에야 비로소 이루어지기 때문이다. 또한, 복수의 컴포넌트로 형성된 플러그-인 접속부는 높은 재료비, 제조 비용 및 보관 비용을 야기한다.
본 발명의 과제는, 간단한 방식으로 장착되어 시간을 절약할 수 있는, 증기 유체의 전동 압축기를 구동하기 위한 장치, 특히 전기 모터의 전기 단자들을 플러그-인 접속하기 위한 장치를 제공하는 것이다. 이 경우 특히, 상기 장치의 구조 및 공간의 복잡성 그리고 이와 더불어 다른 무엇보다도 장치 내부에서 필요한 공간이 최소화되어야 한다. 상기 장치는 최소 개수의 개별 컴포넌트를 포함해야 하며, 제조 비용을 최소화하기 위해 구조적으로 쉽게 구현 가능해야 한다.
상기 과제는 독립항들의 특징들을 갖는 특징들에 의해서 해결된다. 개선예들은 종속항들에 기재되어 있다.
상기 과제는, 특히 압축기를 구동하기 위한 장치의 하우징을 통해 전기 단자들을 플러그-인 접속하기 위한 본 발명에 따른 장치에 의해서 해결된다. 상기 장치는 독립적인 전송 영역들, 특히 상이한 전압 영역들에서 전기 에너지를 전송하기 위한 제1 커넥터들을 갖는 제1 플러그-인 접속부와 제2 커넥터들을 갖는 제2 플러그-인 접속부 그리고 커넥터들을 수용하기 위한 수용 요소를 갖는다.
본 발명의 개념에 따르면, 수용 요소는 제1 플러그-인 접속부의 제1 커넥터 전체 및 제2 플러그-인 접속부의 제2 커넥터 전체와 함께 필수적인 결합 유닛으로서 그리고 일체형 컴포넌트로서 형성되어 있다.
본 발명의 개선예에 따르면, 바람직하게는 각각 직선형 핀 형태를 갖는 커넥터들은 각각 수용 요소 내에 형성된 관통부 내부에 배치되어 있다. 이 경우 각각의 커넥터는 관통부 내부에서 바람직하게는 수용 요소에 의해 완전히 둘러싸이고 상기 수용 요소와 기밀 밀봉 방식으로 연결되어 있다.
수용 요소는 커넥터들의 관통부들과 함께 바람직하게는 결합 유닛 및 일체형 컴포넌트로서, 특히 일체형 사출 성형 요소로서 형성되어 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따르면, 제1 플러그-인 접속부는 2개의 제1 커넥터를 구비하고, 반면에 제2 플러그-인 접속부는 3개의 제2 커넥터를 구비하여 형성되어 있다.
본 발명의 추가 장점은, 플러그-인 접속부들의 수용 요소가, 상기 수용 요소를 반경 방향으로 완전히 둘러싸는 반경 방향으로 작용하는 실링 요소 또는 각각 하우징과 수용 요소 사이에 배치된 축 방향으로 작용하는 실링 요소를 구비하여 형성되어 있다는 것이다. 실링 요소들에 의해서는 전기적 연결 통로 영역에서 하우징, 특히 전체 압축기의 기밀 밀봉이 보장된다.
밀봉 요소들은 밀봉면들에서 각각 전기 절연 및 기밀 밀봉 연결을 보장하기 위해 듀로머(duromer)로 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따르면, 수용 요소는 하우징 상에 고정 가능하다. 수용 요소는 바람직하게는 고정 수단들, 특히 나사 연결부들의 나사를 수용하기 위한 관통 개구들을 갖는다. 이 경우 예를 들어 6개의 고정 수단 각각은 하나의 관통 개구를 통과하도록 배치되어 있다.
본 발명의 개선예에 따르면, 전기적 로킹 장치로서 형성된 인터로킹 연결부가 형성되어 있으며, 이 인터로킹 연결부는 플러그-인 접속부들의 커넥터들과 전기 전도성으로 연결되어 있다. 인터로킹 연결부는 바람직하게는 수용 요소 상에 고정되어 있고, 조립된 상태에서 적어도 국부적으로 수용 요소 내부에 통합되어 배치될 수 있다. 이 경우 수용 요소는 바람직하게는 몰딩부들을 갖고, 이들 몰딩부는 인터로킹 연결부의 외부 형상에 일치한다. 몰딩부들은 바람직하게는 커넥터들에 대해 그리고 하우징에 의해 둘러싸인 체적 내로 정렬된 수용 요소의 측면 상에 형성되어 있다. 결과적으로 인터로킹 연결부는 수용 요소 내에 형성된 몰딩부들 내에 통합 삽입되어 고정될 수 있다.
본 발명의 바람직한 추가 실시 예에 따르면, 인터로킹 연결부는 개별 커넥터들을 전기적으로 연결하기 위한 버스 바들로부터 형성되어 있다. 특히 쌍으로 배치된 인터로킹 연결부의 버스 바들은 바람직하게는 각각 U자형으로 형성되어 있으며, 이 경우 상기 U자형으로 형성된 버스 바들의 레그들은 개별 커넥터들과의 전기적 접촉을 위해 형성되어 있다.
상기 과제는 또한, 증기 유체의 압축기를 구동하기 위한 본 발명에 따른 장치, 특히 전기 모터에 의해서도 해결된다. 상기 장치는 공통 종축을 따라 연장되도록 배치된 스테이터와 로터 그리고 하우징을 구비한다.
상기 스테이터는 바람직하게 반경 방향으로 로터의 외부 표면 상에서 상기 로터를 둘러싸는 방식으로 위치 설정되어 있다.
본 발명의 개념에 따르면, 상기 장치는 하우징을 통해 전기 단자들을 플러그-인 접속하기 위한 전술한 본 발명에 따른 장치를 갖는 스테이터에 전기 에너지를 공급하기 위한 접속 장치를 구비하여 형성되어 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따르면, 접속 장치는 축 방향으로 정렬된 스테이터의 단부면 상에 제공되어 있다. 축 방향으로 정렬된 단부면은 종축에 수직으로 정렬된 평면 내에 배치되어 있다. 이 경우 축 방향은 로터의 종축과 회전축에도 상응하는 스테이터의 종축 방향으로 이해해야 한다.
상기 과제는 또한, 특히 증기 유체의 압축기를 구동하기 위한 장치, 특히 전기 모터의 하우징을 통해 전기 단자들을 플러그-인 접속하기 위한 장치를 조립하기 위한 본 발명에 따른 방법에 의해서도 해결된다. 상기 방법은 하기의 단계들을 포함한다:
- 제1 플러그-인 접속부와 제2 플러그-인 접속부의 커넥터들을 결합 유닛 및 일체형 컴포넌트로서 형성된 수용 요소 내에 삽입하고, 상기 커넥터들과 수용 요소를 기밀 밀봉 방식으로 연결하는 단계,
- 상기 수용 요소 상에 인터로킹 연결부를 사전 조립하는 단계, 이때 개별 커넥터들을 갖는 인터로킹 연결부와 개별 커넥터들이 전기 전도성으로 연결되며, 그리고
- 상기 하우징 내에 상기 장치를 배치하는 단계, 이때 상기 수용 요소는 실링 요소들을 통해 하우징을 기밀 밀봉 방식으로 밀폐하도록 상기 하우징에 인접 배치된다.
본 발명의 개선예에 따르면, 인터로킹 연결부는 수용 요소 내에 형성된 몰딩부들 내에 삽입 및 고정되는데, 특히 클립-온 방식으로 고정된다.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따르면, 전기 단자들을 플러그-인 접속하기 위한 장치는 축 방향으로 정렬되어 배치된 커넥터들과 함께 사전에 상기 하우징 내에 형성된 관통 개구를 통해 상기 하우징 내에 삽입된다.
커넥터들은 바람직하게는 상기 수용 요소의 말단에 배치된 자유 단부들에 의해 회로 기판과 전기적으로 접속된다.
본 발명의 또 다른 장점은, 상기 장치가 수용 요소의 영역에서 하우징과 고정 연결되고, 이 경우 고정 수단들은 상기 수용 요소 내에 형성된 관통 개구(30)를 통해 상기 하우징 내에 삽입된다. 수용 요소는 나사 연결부들을 통해서 하우징 상에 고정될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예들은 자동차의 공기 조화 시스템의 냉매 회로 내에 있는 냉매의 압축기용으로 증기 유체를 압축하기 위한 압축기 구동 장치, 특히 전기 모터의 사용을 가능하게 한다.
본 발명의 주요 장점은, 전기 단자들의 플러그-인 접속을 위한 장치가 가변적인 상이한 플러그-인 접속부를 위한 하나의 수용 요소와 상기 수용 요소 내에 통합된 인터로킹 연결부와 함께 결합 유닛 및 가변적인 인터로킹 연결부를 포함하는 일체형 멀티 포트 연결부로서 그리고 이에 따라 필수 구성 요소로서 형성된 커넥터로서 사전 조립 가능하다는 것이다. 따라서 다기능 컴포넌트가 형성되어 있다.
요약하면, 본 발명에 따른 장치 또는 이러한 장치를 구비한 증기 유체의 압축기를 구동하기 위한 본 발명에 따른 장치는 다음과 같은 다양한 추가 장점을 갖는다:
- 예를 들어, 2개의 플러그-인 접속부를 위한 수용 요소를 사용함으로써 종래 기술의 장치들과 비교하면 실링 요소들과 고정 수단들이 생략되고, 인터로킹 연결부가 필요할 경우 래칭 또는 언래칭를 통해 추가 또는 제거될 수 있기 때문에 컴포넌트의 수가 최소화되고, 그 결과
- 특히, 하우징 내부에서도 최소 공간이 요구되며,
- 특히, 사용 가능한 인터로킹 연결부가 이미 사전 조립되고, 상기 인터로킹 연결부는 장치의 구성 부품일 수 있으므로 특히, 하우징에 내에 삽입할 때에도 상기 장치의 조립 용이성이 구현되며, 따라서
- 조립 시간, 재료비 및 제조 비용 측면에서 최소 비용이 달성된다.
본 발명의 실시 예들의 추가적인 세부 사항들, 특징들 및 장점들은 첨부된 도면들을 참조하여 이루어지는 실시 예들의 하기 설명으로부터 드러난다. 도면부에서:
도 1은 압축 기구를 구동하기 위한 장치로서 전기 모터를 갖는 전동 압축기를 단면도로 도시하고,
도 2는 별도로 형성된 플러그-인 접속부들을 갖는 증기 유체의 압축기를 구동하기 위한 장치로서 전기 모터의 전기 단자들을 플러그-인 접속하기 위한 종래 기술의 장치를 측면도로 도시하며,
도 3a 내지 도 3c는 도 2의 플러그-인 접속을 위한 장치의 제1 플러그-인 접속부를 측면도, 평면도 및 사시도로 도시하고,
도 4a 내지 도 4c는 도 2의 플러그-인 접속을 위한 장치의 제2 플러그-인 접속부를 측면도, 평면도 및 사시도로 도시하며,
도 5a 내지 도 5e는 플러그-인 접속을 위한 본 발명에 따른 장치를 측면도, 평면도 그리고 사시도와 사시 분해도로 도시하고,
도 6a는 압축기의 하우징과 회로 기판과 결합된 도 5a 내지 도 5d의 플러그-인 접속을 위한 장치를 사시 분해도로 도시하며,
도 6b는 플러그-인 접속을 위한 장치를 설치하기 위한 관통 개구를 갖는 압축기의 하우징의 세부 도면을 사시도로 도시하고,
도 6c는 하우징 내부에 배치된 가이드 요소와 결합된 플러그-인 접속을 위한 장치를 사시도로 도시하며,
도 6d는 하우징 내에 삽입된 상태에서 플러그-인 접속을 위한 장치를 사시도로 도시하고
도 6e 및 도 6f는 회로 기판과 결합된 플러그-인 접속을 위한 장치를 사시도 및 측면도로 도시하며, 그리고
도 6g 및 도 6h는 기판과 함께 또는 회로 기판 없이 하우징 내에 삽입된 상태에서 플러그-인 접속을 위한 장치를 각각 사시도로 도시한다.
도 1에는 압축 기구(4)를 구동하기 위한 장치로서 하우징(2) 내에 배치된 전기 모터(3)를 갖는 전동 압축기(1)가 나타난다. 상기 전기 모터(3)에는 스위칭 장치(5)를 통해 전기 에너지가 공급된다.
전기 모터(3)는 실질적으로 중공 원통형인 스테이터 코어를 갖는 스테이터(6) 및 이러한 스테이터 코어 상에 감긴 코일들 그리고 상기 스테이터(6) 내부에 배치된 로터(7)를 갖는다. 상기 로터(7)는, 연결 장치(8)를 통해 스테이터(6)의 코일들에 전기 에너지가 공급될 때 회전 운동으로 설정된다. 연결 장치(8)는 스테이터(6)의 단부면 상에 형성되어 있고 복수의 전기 단자를 갖는다.
연결 장치(8)를 구비하여 형성된 스테이터(1)의 상기 단부면에는 전기 모터(3)의 코일들과 스위칭 장치(5) 간 전기 접속 컴포넌트들을 갖는 접속 단자들을 지지하기 위한 캐리어 요소(9)가 배치되어 있다. 접속 단자들은 전기 전도성의 핀형 커넥터가 형성되어 있고, 이 커넥터는 코일들의 연결 라인들을 스위칭 장치(5)의 소자와 전기적으로 도통시킨다.
로터(7)는 스테이터(6) 내부에 동축으로 그리고 회전축을 중심으로 회전 가능하게 배치되어 있다. 구동 샤프트(10)는 로터(7)와 일체로 형성되거나 별도의 요소로서 형성될 수 있다.
전기 모터(3) 및 고정 스파이럴과 선회 스파이럴을 갖는 스크롤 압축기로서 형성된 압축 기구(4)는 하우징(2)에 의해 둘러싸인 체적 내부에 배치되어 있다. 이 경우 하우징(2)은 전기 모터(3)를 수용하기 위한 제1 하우징 요소와 압축 기구(4)를 수용하기 위한 제2 하우징 요소로 형성되고 그리고 바람직하게는 금속, 특히 알루미늄으로 형성되어 있다.
그 내부에서 증기 유체, 특히 냉매가 압축되는 압축 기구(4)의 선회 스파이럴은 전기 모터(3)의 로터(7)에 연결된 구동 샤프트(10)를 통해 구동된다. 도면에 도시되지 않은 실시 형태에 따르면, 압축 기구는 또한, 사판으로 구비하여 형성될 수 있다.
전기 모터(3)의 작동을 제어하기 위한 스위칭 장치(5)는 다양한 스위칭 요소(11) 및 소켓을 구비하여 형성된 회로 기판(12)을 갖는다. 상기 회로 기판(12)상에서는 외부 전류원의 전류 라인으로부터 전기 에너지가 공급되는 다양한 구동 회로 및 컴포넌트들이 전기적으로 연결되어 장착되어 있다. 소켓들은 특히, 커넥터와 회로 기판 사이 전기적 연결부로서 커넥터들을 수용하는 데 사용된다.
도 2에는, 별도로 그리고 그 결과 서로 분리되어 형성된 플러그-인 접속부(21', 22')들을 갖는 증기 유체의 압축기를 구동하기 위한 장치로서 전기 모터의 플러그-인 접속하기 위한 종래 기술의 장치(20)가 측면도로 도시되어 있다. 동시에 도 3a 내지 3c에는 도 2의 플러그-인 접속을 위한 장치(20')의 제1 플러그-인 접속부(21')이 측면도, 평면도 및 사시도로 나타나고, 반면에 도 4a 내지 4c에는 도 2의 플러그-인 접속을 위한 장치(20')의 제2 플러그-인 접속부(22')가 마찬가지로 측면도, 평면도 및 사시도로 도시되어 있다.
전기 모터의 전기 단자들의 플러그-인 접속을 위한 장치(20')는 저전압 영역에서 전기 에너지를 전송하기 위한 단자들을 위한 제1 플러그-인 접속부(21') 및 고전압 영역에서 전기 에너지를 전송하기 위한 단자들을 위한 제2 플러그-인 접속부(22')를 구비하여 형성되어 있다.
각각의 플러그-인 접속부(21', 22')는 커넥터(24, 25)를 수용하기 위한 수용 요소(23a', 23b')를 구비하며, 이 경우 제1 플러그-인 접속부(21')는 저전압 영역에서 전기 에너지를 전송하기 위한 제1 커넥터(24)를 수용하기 위한 제1 수용 요소(23')를 갖고, 그리고 제2 플러그-인 접속부(22')는 고전압 영역에서 전기 에너지를 전송하기 위한 제2 커넥터(25)를 수용하기 위한 제2 수용 요소(23b')를 갖는다. 상기 커넥터(24, 25)들은 각각 관통부(26, 27) 내부에서 수용 요소(23a', 23b')의 수용 요소(23a', 23b') 내에 삽입되어 있고 상기 수용 요소(23a', 23b')를 관통하도록 배치되어 있다.
플러그-인 접속부(21', 22')들의 각각의 수용 요소(23a', 23b')는 또한, 반경 방향으로 작용하는 제1 실링 요소(28a', 28b') 및 축 방향으로 작용하는 제2 실링 요소(29a', 29b')를 구비하여 형성되어 있고, 이들 실링 요소는 냉매가 제공되는 압축기의 영역들의 밀폐형 밀봉을 보장한다.
수용 요소(23a', 23b')들은 예를 들면 나사와 같은 4개의 고정 수단을 통해 각각 하우징과 연결되어 있다. 이 경우 각각의 나사는 수용 요소(23a', 23b') 내에 형성된 관통 개구(30')를 통해 안내되도록 배치되어 있다.
따라서 장치(20')는 별도로 장착되는 2개의 플러그-인 접속부(21', 22')를 구비하고, 이들 연결부는 전체적으로 적어도 8개의 고정 수단, 특히 나사 및 4개의 실링 요소(28a', 28b', 29a', 29b'), 특히 반경 방향으로 작용하는 2개의 제1 실링 요소(28a', 28b') 및 축 방향으로 작용하는 2개의 제2 실링 요소(29a', 29b') 그리고 이에 따른 다수의 컴포넌트를 구비하여 형성되어 있다.
반경 방향 및 축 방향의 표시는 각각, 길이 방향으로 실질적으로 서로 평행하게 정렬된 커넥터(24, 25)의 방향 설정과 관련이 있다. 이 경우 커넥터(24, 25)의 길이 방향은 또한, 플러그-인 접속부(21', 22')의 축 방향에 상응한다. 반경 방향은 각각의 경우에 커넥터(24, 25)의 길이 방향에 그리고 이에 따라 플러그-인 접속부(21', 22')의 축 방향에 직각으로 정렬되어 있다.
제1 플러그-인 접속부(21')와 제2 플러그-인 접속부(22') 사이에는, 또한 저전압 영역과 고전압 영역에서 전기 에너지의 전달을 제어하기 위해 전기적 로킹 장치로서 형성된 인터로킹 연결부(31')가 형성되어 있다. 상기 인터로킹 연결부(31')는 단부들 상에서 각각 별도의 단자들을 통해 플러그-인 접속부(21', 22')들에 전기 전도성으로 연결된 적어도 2개의 전기 전도성 연결 라인(32')들을 갖는다.
전류 라인 연결부로서 인터로킹 연결부(31')에 의해서는 특히, 고전압 영역 내에서 전기 접속이 의도하지 않게 차단되면 즉시 고전압 영역의 스위치 오프가 가능해진다. 따라서 인터로킹 연결부(31')는 전기 회로의 조기 단속과 함께 결과적으로 장치(20')의 안전 관련 기능을 충족시킨다.
플러그-인 접속부(21', 22')가 장착된 후에는 인터로킹 연결부(31')의 연결 라인(32')들이 자유롭게 배치되고, 각각 라인 커넥터를 통해 단부들에서 플러그-인 접속부(21', 22')에 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 연결 라인(32')들은 고정 수단, 특히 접착제를 통해 하우징 또는 회로 기판 상에 고정된다.
따라서 플러그-인 접속부(21', 22')들 및 복잡한 구조를 갖는 많은 수의 컴포넌트를 구비한 장치(20')는 특히, 큰 공간 외에도 긴 조립 시간을 요구한다.
도 5a 내지 5e에는 플러그-인 접속을 위한 본 발명에 따른 장치(20)가 측면도, 평면도 그리고 사시도와 분해 사시도로 도시되어 있다.
장치(20)는 필수 컴포넌트로서 공동 수용 요소(23) 내에서 저전압 영역에서 전기 에너지를 전송하기 위한 제1 플러그-인 접속부(21) 및 고전압 영역에서 전기 에너지를 전송하기 위한 제2 플러그-인 접속부(22)를 결합하도록 형성되어 있다. 이 경우 제1 플러그-인 접속부(21) 및 제2 플러그-인 접속부(22)는 제1 커넥터와 제2 커넥터(25)를 수용하기 위한 공동 수용 요소(23)를 갖는다.
각각 직선 핀의 형상을 갖는 커넥터(24, 25)들은 각각 관통부(26, 27)들 내부에서 수용 요소(23) 내에 삽입되어 상기 수용 요소(23)를 관통하도록 배치되어 있다. 이 경우 각각의 커넥터(24, 25)는 장치(20)의 수용 요소(23) 내부에서 관통부(26, 27)에 의해 원주 방향으로 둘러싸여 있고, 따라서 상기 수용 요소(23) 쪽으로 밀폐형으로 배치되어 있다. 각각의 관통부(26, 27)는 수용 요소(23)의 컴포넌트 또는 영역이다. 이 경우 관통부(26, 27)들을 갖는 수용 요소(23)는 결합 유닛 및 일체형 컴포넌트로서, 특히 일체형 사출 성형 요소로서 형성되어 있다. 일체형 형성은 성형 공정 이내에 얻어진다.
플러그-인 접속부(21, 22)의 수용 요소(23)는 반경 방향으로 작용하는 제1 실링 요소(28) 및 축 방향으로 작용하는 제2 실링 요소(29)를 구비하여 형성되어 있으며, 이들 실링 요소는 냉매가 공급되는 압축기 영역의 기밀 밀봉을 보장한다. 따라서 관통부(26, 27)들 내에 배치되고 하우징을 통해 인버터 또는 회로 기판으로 이어지는 외부로 안내되는 커넥터(24, 25)들 외에 수용 요소(23) 자체도, 압축기 내에서 흐르는 냉매 및/또는 오일이 외부에 이르고 인버터 내에서, 특히 인버터의 회로 기판에 배치된 컴포넌트들의 단락 또는 손상이 발생하지 않도록 보장하기 위해 하우징에 대해 기밀 밀봉되어 있다. 실링 요소(28, 29)들은 바람직하게는 각각 듀로머로부터 형성되어 있다.
수용 요소(23)는 나사와 같은 6개의 고정 수단을 통해 하우징과 연결되어 있다. 이 경우 각각의 고정 수단, 즉 각각의 나사는 수용 요소(23) 내에 형성된 관통 개구(30)를 통해 안내되도록 배치되어 있다.
따라서 본 발명에 따른 장치(20)는 2개의 플러그-인 접속부(21, 22)를 포함하는 수용 요소(23)를 구비하고, 이 수용 요소는 최대 6개의 고정 수단, 특히 나사 및 2개의 실링 요소(28, 29), 특히 반경 방향으로 작용하는 제1 실링 요소(28)와 축 방향으로 작용하는 제2 실링 요소(29) 그리고 이에 따른 최소 개수의 컴포넌트를 구비하여 형성되어 있다.
전기 로킹 장치로서 저전압 영역 및 고전압 영역에서 에너지의 전송을 제어하기 위해 전기 제1 플러그-인 접속부(21)와 제2 플러그-인 접속부(22) 사이에 형성된 인터로킹 연결부(31)는 버스 바들을 갖는다. 쌍으로 배치되고 각각 U자형으로 형성된 상기 버스 바들은 조립된 상태에서 수용 요소(23) 내부에 배치되어 있다. 이 경우 U자형 버스 바들의 레그들은 각각의 커넥터(24, 25)들과 전기적으로 접촉하도록 형성되어 있다. 인터로킹 연결부(31)의 버스 바들은 바람직하게는 천공 및 성형 처리된 박판으로 형성되어 있다.
수용 요소(23)는 커넥터(24, 25) 쪽으로 그리고 이에 따라 하우징에 의해 둘러싸인 체적 내로 정렬된 측면 상에 몰딩부들을 가지며, 이들 몰딩부는 버스 바들의 형상에 일치한다. 따라서 플러그-인 접속부(31)의 개별 버스 바들은 각각 수용 요소(23) 내에 형성된 몰딩부들 내부에 통합될 수 있다. 버스 바들은 수용 요소(23)의 몰딩부들 내에 삽입되어 고정된다.
버스 바들을 수용 요소(23)의 몰딩부 내에 삽입, 특히 원하는 위치에 고정(clip on)됨으로써, 상기 버스 바들이 동시에 각각의 커넥터(24, 25)와 전기적으로 접촉되고, 이와 같은 방식으로 상응하는 커넥터(24, 25)들의 전기적 도통이 만들어지며, 그리고 플러그-인 접속부(21, 22)들이 전기 전도성으로 연결된다.
인터로킹 연결부(31)의 버스 바들은 수용 요소(23) 내에 사전 조립된다. 이어서 장치(20)는 압축기의 하우징에 배치된다.
도 6a에는 압축기의 하우징(2) 및 회로 기판(12)과 결합된 플러그-인 접속을 위한 본 발명에 따른 장치(20)가 사시 분해도로 도시되어 있다.
저전압 영역에서 전기 에너지를 전달하기 위한 제1 플러그-인 접속부(21)와 고전압 영역에서 전기 에너지를 전송하기 위한 제2 플러그-인 접속부(22)를 공동 수용 요소(23) 내에 결합하는 장치(20)는 조립 시 축 방향으로 정렬되어 배치된 커넥터(24, 25)들과 함께 이동 방향(33)으로 사전에 하우징(2) 내에 삽입된다. 이 경우 실링 요소(28, 29) 그리고 커넥터(24, 25)들을 갖는 인터로킹 연결부(31) 사전 조립된 버스 바들과 함께 장치(20)가 하우징(2) 내에 형성된 관통 개구(34)를 통과하게 된다. 회로 기판(12) 상에는 커넥터(24, 25)들을 수용하기 위한 소켓(35)들이 제공되어 있다.
조립된 상태에서, 제1 실링 요소(28)는 수용 요소(23)와 하우징(2) 사이 관통 개구(34) 내에서 반경 방향으로 있고, 반면에 제2 실링 요소(29)는 축 방향으로 그리고 이에 더불어 이동 방향(33)으로 수용 요소(23)와 하우징(2) 사이의 관통 개구(34) 둘레에 전면에 걸쳐 배치되어 있다. 하우징(2) 상에 이루어지는 실링 요소(28,29)의 배치는 특히 도 6b에 나타나는데, 도 6은 플러그-인 결합을 위한 장치(20)를 설치하기 위한 관통 개구(34)를 갖는 압축기의 하우징(2)의 상세 도면을 도시한다.
관통 개구(34) 내에 장치(20)를 조립하는 동안, 커넥터(24, 25)들은 도 6b에 따라 하우징(2) 내부에 배치된 가이드 요소(36)를 통해 안내된다. 도 6c에는 가이드 요소(36)와 결합된 플러그-인 접속을 위한 장치(20)가 사시도로 도시되어 있다. 상기 가이드 요소(36)는 개별 호퍼 형태로 형성되어, 삽입 시 커넥터(24, 25)들을 각각 약 2.8mm X 0.8mm의 자유 단면적으로 회로 기판(12) 상에 제공된 소켓(35)들 내로 안내하여 장치(20)의 조립을 용이하게 한다.
장치(20)는, 수용 요소(23)가 하우징(2)에, 특히 하우징(2)과 수용 요소(23) 사이에 배치된 제2 실링 요소(29)에 접할 때까지 상기와 같은 방식으로 하우징(2) 내 관통 개구(34) 내로 삽입되며, 이는 도 6d에 나타난다. 플러그-인 접속을 위한 장치(20)가 하우징(2) 내에 상태로 사시도로 도시된 도 6d에 도시된 상태에서는 장치(20)가 수용 요소(23) 영역에서 하우징(2)과 고정 연결되어 있다. 이 경우 특히, 나사 결합부들의 나사와 같은 고정 수단들은 수용 요소(23) 내에 형성된 관통 개구(30)를 통해 하우징(2) 내에 삽입되어 상기 나사 연결부 형성 시 나사로 결합된다. 따라서 장치(20)는 수용 요소(23)의 영역 내에서 하우징(2)에 고정 연결되어 있다. 하우징(2)은 실링 요소(28, 29)를 갖는 장치(20)의 형성으로 인해 기밀 밀봉 방식으로 폐쇄되어 있다.
어셈블리(20)의 조립 동안 커넥터(24, 25)들은 도 6a 그리고 도 6e 내지 6h에 따라, 수용 요소(23)의 말단에 배치된 자유 단부들에 의해 회로 기판(12) 상에 제공된 소켓(35)들 내에 삽입되고, 이와 같은 방식으로 상기 커넥터(24, 25)들과 회로 기판(12) 또는 회로 기판(12) 상에 배치된 컴포넌트들과의 전기 접속이 만들어진다. 도 6e 및 6f에는 회로 기판(12)과 결합된 플러그-인 접속을 위한 장치(20)가 사시도 및 측면도로 개시되고, 반면에 도 6g 및 6h는 장치(20)를 하우징(2) 내에 삽입된 상태에서 인쇄 회로 기판(12)과 함께 그리고 인쇄 기판(12) 없이 각각 사시도로 도시한다.
각각의 소켓(35)은 커넥터(24, 25)를 수용하기 위해 축 방향으로 또는 이동 방향(33)으로 연장되는 중공 원통 벽을 구비하여 형성되어 있으며, 상기 벽은 회로 기판(12)으로부터 돌출된다. 따라서 각각의 소켓(35)의 벽은 커넥터(24, 25)를 수용하기 위해 축 방향으로 수용 요소(23) 방향으로 정렬된 단부면을 구비하여 형성되어 있다.
1: 압축기
2: 하우징
3: 전기 모터
4: 압축 기구
5: 스위칭 장치
6: 스테이터 코어를 갖는 스테이터
7: 로터
8: 접속 장치
9: 캐리어 요소
10: 구동 샤프트
11: 스위칭 요소
12: 회로 기판
20, 20': 장치
21, 21': 제1 플러그-인 접속부, 저전압
22, 22': 제2 플러그-인 접속부, 고전압
23: 플러그-인 접속부(21, 22)의 수용 요소
23a': 제1 플러그-인 접속부(21')의 제1 수용 요소
23b': 제2 플러그-인 접속부(22')의 제2 수용 요소
24: 제1 플러그-인 접속부(21, 21')의 제1 커넥터
25: 제2 플러그-인 접속부(22, 22')의 제2 커넥터
26: 제1 커넥터(24)의 관통부
27: 제2 커넥터(25)의 관통부
28: 플러그-인 접속부(21, 22)의 수용 요소의 제1 실링 요소
28a': 제1 수용 요소(23a')의 제1 실링 요소
28b': 제2 수용 요소(23b')의 제1 실링 요소
29: 플러그-인 접속부(21, 22)의 수용 요소의 제2 실링 요소
29a': 제1 수용 요소(23a')의 제2 실링 요소
29b': 제2 수용 요소(23b')의 제2 실링 요소
30, 30': 고정 수단의 관통 개구
31, 31': 인터로킹 연결부
32': 연결 라인
33: 이동 방향
34: 하우징(2)의 관통 개구
35: 소켓
36: 가이드 요소

Claims (26)

  1. 독립적인 전송 영역들에서 전기 에너지를 전송하기 위한 제1 커넥터(24)들을 갖는 제1 플러그-인 접속부(21)와 제2 커넥터(25)들을 갖는 제2 플러그-인 접속부(22) 및 커넥터(24, 25)들을 수용하기 위한 수용 요소(23)를 포함하는 특히, 압축기(1)를 구동하기 위한 장치의 하우징(2)을 통해 전기 단자들을 플러그-인 접속하기 위한 장치(20)로서,
    상기 수용 요소(23)가 상기 제1 플러그-인 접속부(21)의 제1 커넥터(24)들 및 상기 제2 플러그-인 접속부(22)의 제2 커넥터(25)들과 함께 일체로 형성된 것을 특징으로 하는, 장치(20).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터(24, 25)들이 각각 직선형 핀 형태로 형성된 것을 특징으로 하는, 장치(20).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터(24, 25)들이 각각 상기 수용 요소(23) 내에 형성된 관통부(26, 27) 내부에 배치된 것을 특징으로 하는, 장치(20).
  4. 제3항에 있어서,
    각각의 커넥터(24, 25)가 상기 관통부(26, 27) 내부에서 상기 수용 요소(23)에 의해 완전히 둘러싸이고 상기 수용 요소(23)에 대해 기밀 밀봉 방식으로 배치된 것을 특징으로 하는, 장치(20).
  5. 제3항에 있어서,
    상기 수용 요소(23)가 상기 관통부(26, 27)들과 함께 결합 유닛 및 일체형 컴포넌트로서 형성된 것을 특징으로 하는, 장치(20).
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 플러그-인 접속부(21)가 2개의 제1 커넥터(24)를 구비하여 형성된 것을 특징으로 하는, 장치(20).
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 플러그-인 접속부(22)가 3개의 제2 커넥터(25)를 구비하여 형성된 것을 특징으로 하는, 장치(20).
  8. 제1항에 있어서,
    상기 플러그-인 접속부(21, 22)들의 수용 요소(23)가 반경 방향으로 작용하는 실링 요소(28)를 구비하여 형성되어 있으며, 이 실링 요소는 상기 수용 요소(23)를 반경 방향으로 완전히 둘러싸고, 상기 하우징(2)과 수용 요소(23) 사이에 배치된 것을 특징으로 하는, 장치(20).
  9. 제1항에 있어서,
    상기 플러그-인 접속부(21, 22)들의 수용 요소(23)가 축 방향으로 작용하는 실링 요소(29)를 구비하여 형성되어 있으며, 이 실링 요소는 상기 하우징(2)과 수용 요소(23) 사이에 배치된 것을 특징으로 하는, 장치(20).
  10. 제1항에 있어서,
    상기 수용 요소(23)가 상기 하우징 상에 고정 가능하게 형성된 것을 특징으로 하는, 장치(20).
  11. 제10항에 있어서,
    상기 수용 요소(23)가 고정 수단들을 수용하기 위한 관통 개구(30)들을 가지며, 각각의 고정 수단은 하나의 관통 개구(30)를 통과하도록 배치된 것을 특징으로 하는, 장치(20).
  12. 제1항에 있어서,
    전기적 로킹 장치로서 형성된 인터로킹 연결부(31)가 형성되어 있으며, 이 인터로킹 연결부는 상기 플러그-인 접속부(21, 22)들의 커넥터(24, 25)들과 도전 접속된 것을 특징으로 하는, 장치(20).
  13. 제12항에 있어서,
    상기 인터로킹 연결부(31)가 상기 수용 요소(23) 상에 고정 배치된 것을 특징으로 하는, 장치(20).
  14. 제12항에 있어서,
    상기 인터로킹 연결부(31)가 조립된 상태에서 적어도 국부적으로 상기 수용 요소(23) 내부에 통합되어 배치된 것을 특징으로 하는, 장치(20).
  15. 제12항에 있어서,
    상기 수용 요소(23)가 몰딩부들을 갖고, 이들 몰딩부는 상기 인터로킹 연결부(31)의 외부 형상에 일치하는 것을 특징으로 하는, 장치(20).
  16. 제15항에 있어서,
    상기 몰딩부들이 상기 커넥터(24, 25)들에 대해 그리고 상기 하우징(2)에 의해 둘러싸인 체적 내로 정렬된 수용 요소(23)의 측면 상에 형성되는 것을 특징으로 하는, 장치(20).
  17. 제12항에 있어서,
    상기 인터로킹 연결부(31)가 개별 커넥터(24, 25)들을 전기적으로 연결하기 위한 버스 바들로부터 형성된 것을 특징으로 하는, 장치(20).
  18. 제17항에 있어서,
    상기 인터로킹 연결부(31)의 버스 바들이 쌍으로 배치된 것을 특징으로 하는, 장치(20).
  19. 제17항에 있어서,
    상기 인터로킹 연결부(31)의 버스 바들이 각각 U자형으로 형성되어 있으며, 상기 U자형으로 형성된 버스 바들의 레그들은 개별 커넥터(24, 25)들과의 전기적 접촉을 위해 형성된 것을 특징으로 하는, 장치(20).
  20. 하우징(2) 및 공통 종축을 따라 연장되도록 배치된 스테이터(6)와 로터(7)를 포함하는 증기 유체의 압축기(1)를 구동하기 위한 장치, 특히 전기 모터(3)로서,
    상기 스테이터(6)에 전기 에너지를 공급하기 위한 접속 장치(8)가 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따라 하우징(2)을 통해 전기 단자들을 플러그-인 접속하기 위한 장치(20)를 구비하여 형성된 것을 특징으로 하는, 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 접속 장치(8)가 축 방향으로 정렬된 스테이터(6)의 단부면 상에 형성된 것을 특징으로 하는, 장치.
  22. 제20항에 따른 하우징(2)을 통해 전기 단자들을 플러그-인 접속하기 위한 장치(20)를 조립하기 위한 방법으로서, 상기 방법은
    - 제1 플러그-인 접속부(21)와 제2 플러그-인 접속부(22)의 커넥터(24, 25)들을 결합 유닛으로서 그리고 일체형 컴포넌트로서 형성된 수용 요소(23) 내에 삽입하고, 상기 커넥터(24, 25)들과 수용 요소(23)를 기밀 밀봉 방식으로 연결하는 단계를 포함하고,
    - 상기 수용 요소(23) 상에 인터로킹 연결부(31)를 사전 조립하는 단계를 포함하며, 이때 개별 커넥터(24, 25)들을 갖는 인터로킹 연결부(31)와 개별 커넥터(24, 25)들이 전기 전도성으로 연결되며, 그리고
    - 상기 하우징(2) 내에 상기 장치(20)를 배치하는 단계를 포함하고, 이때 상기 수용 요소(23)는 실링 요소(28, 29)들을 통해 하우징(2)을 기밀 밀봉 방식으로 밀폐하도록 상기 하우징(2)에 인접 배치되는, 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 인터로킹 연결부(31)가 상기 수용 요소(23) 내에 형성된 몰딩부들 내에 삽입되고 고정되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 장치(20)가 축 방향으로 정렬되어 배치된 커넥터(24, 25)들과 함께 사전에 상기 하우징(2) 내에 형성된 관통 개구(34)를 통해 상기 하우징(2) 내에 삽입되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 커넥터(24, 25)들이 상기 수용 요소(23)의 말단에 배치된 자유 단부들에 의해 회로 기판(12)과 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 장치(20)가 상기 수용 요소(23)의 영역에서 상기 하우징(2)과 고정 연결되고, 고정 수단들은 상기 수용 요소(23) 내에 형성된 관통 개구(30)를 통해 상기 하우징(2) 내에 삽입되는 것을 특징으로 하는, 방법.
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