KR20210120102A - 전기식 냉매 구동부 - Google Patents

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KR20210120102A
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브로제 파르초이크타일레 에스에 운트 코. 콤만디트게젤샤프트, 뷔르츠부르크
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Abstract

본 발명은, 전기 모터(20)를 수용하고, 모터 전자 장치(22)를 수용하는 전자 장치 하우징(18b)의 형성 하에 유밀식 하우징 중간벽(18c)을 포함하는 모터 하우징(18a)을 구비한 전기식 냉매 구동부(4)에 관한 것이며, 이때 하우징 중간벽(18c) 내에는 하나 이상의 통과 개구(44)가 제공되고, 이러한 통과 개구를 통하여 모터 전자 장치(22)에 대한 접촉을 위한, 전기 모터(20)의 고정자 권선(28b)의 위상 연결부(42)가 유밀식 및 내압식으로 전자 장치 하우징(18b) 내로 안내되며, 하우징 중간벽(18c) 내에는 통과 개구(44)를 둘러싸는 계단부(46)가 제공되고, 통과 개구(44) 내에는, 위상 연결부(42)에 직접 접하는 제1 밀봉 링(48)이 위치한다.

Description

전기식 냉매 구동부
본 발명은, 청구항 제1항의 전제부에 따른, 냉매, 예를 들어 화학적 냉매 또는 이산화탄소(CO2)를 위한 압축기, 특히 스크롤 압축기와 결합되거나 결합 가능한 전기 모터를 구비한, 특히 자동차의 공조 시스템을 위한 냉매 압축기의 전기식 냉매 구동부에 관한 것이다. 이러한 유형의 냉매 구동부는 DE 10 2016 223 576 A1호에 공지되어 있다.
자동차에는, 냉매 회로를 형성하는 시스템에 의해 차량 실내를 공조하는 공조 시스템이 보통 설치된다. 기본적으로, 이러한 유형의 시스템은 냉매가 안내되는 회로를 포함한다. 냉매, 예를 들어 R-134a(1,1,1,2-테트라플루오로에탄) 또는 R-744(이산화탄소)는 증발기에서 가열되고, (냉매) 압축기 또는 컴프레서에 의해 압축되며, 이어서 냉매는, 스로틀을 통해 증발기로 다시 안내되기 이전에, 흡수된 열을 열 교환기를 통해 다시 방출한다.
이러한 유형의 적용예에서, 종종 스크롤 기계(스크롤 압축기)가 냉매를 위한 컴프레서 또는 압축기로서 존재한다. 스크롤 압축기는 고정 스크롤과; 전기 모터에 의해 구동되는 이동 가능한 (궤도 운동하는) 스크롤을 포함하며, 이러한 이동 가능한 스크롤의 나선형 벽부는 고정 스크롤의 나선형 벽부와 맞물린다.
폐회로 제어 및/또는 개회로 제어를 위해 그리고 전류 공급을 위해, 전기 모터는 (모터) 전자 장치에 연결된다. 환경적 영향(오염, 습기)으로부터 보호하기 위해, 모터 전자 장치는 전자 장치 하우징 내에 수용된다. 전자 장치 하우징은 전기 모터를 수용하는 모터 하우징 부근에 배열된다. 전기 모터는 일반적으로 고정자 및 그 내부에 회전 가능하게 장착된 회전자를 갖는 브러시리스형으로 형성된다. 고정자는, 전형적으로 스타 결선 또는 델타 결선으로 결선된 복수의 코일들로 구성된 회전 자계 권선 또는 고정자 권선을 보유한다. 고정자 권선의 위상 단부들은 모터 하우징으로부터 전자 장치 하우징으로 안내되고, 그곳에서 모터 전자 장치의 역변환 장치(인버터)와 결합된다.
냉각을 위하여, 작동 중에 냉매 및/또는 모터 유체(모터 오일)는 전기 모터의 주변을 흐른다. 이는 모터 하우징과 전자 장치 하우징 사이의 유밀식(fluid-tight) 및 내압식(pressure-tight) 분리를 전제로 하므로, 모터 전자 장치의 전력 전자 장치는 손상되거나 파괴되지 않는다. 이를 목적으로, 위상 단부들 또는 위상 단부들과 접촉하고 전자 장치와 접촉하는 라인들은 하우징에 대해 밀봉된다. 이 경우, 사용된 밀봉부 및/또는 하우징의 상이한 열팽창으로 인하여, 냉매 압축기의 작동 중에 누설 위험이 존재한다.
도입부에 언급된 DE 10 2016 223 576 A1호에 공지된 전기식(전기 모터 구동식) 냉매 구동부는, 회전 가능한 모터 샤프트를 구비한 전기 모터가 수용되는 모터 하우징을 구비한 전기 모터식 구동부를 포함한다. 전기 모터는 고정자 권선(회전 자계 권선)을 구비한 고정자; 및 그 내부에 회전 가능하게 장착되고 모터 샤프트와 일체로 회전하도록 연결되는 회전자;를 포함한다. 모터 하우징은 A측에서 엔드 플레이트와 접합되고, 이러한 엔드 플레이트를 통과하여 모터 샤프트가 압축기를 향해 부분적으로 돌출된다. 스크롤 압축기로서 형성된 냉매 압축기는 엔드 플레이트 너머로 돌출된 모터 샤프트의 부분(A측 샤프트 단부)과 구동 기술적으로 결합된다. 엔드 플레이트 맞은편에는 유밀식 및 내압식 하우징 중간벽이 배열되고, 이러한 하우징 중간벽에 의해서는 전자 장치 하우징이 모터 하우징의 일부로서 형성되고, 모터 구성 요소를 수용하는 하우징 부품으로부터 분리된다. 전자 장치 하우징은 전기 모터를 개회로 제어 및/또는 폐회로 제어하는 모터 전자 장치를 수용하며, 하우징 커버에 의해 폐쇄되거나 가역적으로 폐쇄 가능하다. 모터 하우징과 전자 장치 하우징은, 하우징 중간벽에 의해 서로 분리된 또는 별도의, 구동부 하우징의 하우징 부분 영역들로서 형성된다.
모터 전자 장치의 (브리지 결선된) 전력 전자 장치와 고정자의 고정자 권선의 전기 접촉을 위하여, 하우징 중간벽 내에는 복수의 통과 개구들이 제공된다. 이러한 통과 개구들 내에는 각각 하나의 도금 쓰루 홀(plated through-hole)이 삽입되고, 이러한 도금 쓰루 홀에 의해 모터 하우징과 전자 장치 하우징은 유밀식 및 내압식으로 분리된다. 각각의 도금 쓰루 홀은, 고정자 권선의 할당된 위상 단부에 접촉되는 못형태 또는 핀형태의 연결 볼트(위상 연장부)를 포함한다. 도금 쓰루 홀에 의하여, 하우징 중간벽 내의, 전기 모터의 회전 자계 권선의 위상 연결부를 위한 통과 개구들은 밀봉된다. 모터측에서는 전기 모터의 고정자 권선의 할당된 코일 단부 또는 위상 단부에 접촉하고 전자 장치측에서는 모터 전자 장치의 접촉 요소에 접촉하는 각각의 연결 볼트는, 위상 단부와 접촉 요소 사이의, 전기 전도성을 갖고 기계적으로 견고한 라인으로서 형성된다.
본 발명은, 모터 하우징과 전자 장치 하우징 사이의 유밀식 및 내압식 분리가 개선되는, 도입부에 언급된 유형의 전기 모터 구동식 냉매 구동부를 제공하는 과제에 기초한다. 특히, 바람직하게는 에나멜 와이어로서 형성된 코일 단부를 위해서도 단순화된 하우징 부싱이 제공되어야 한다.
이러한 과제는 본 발명에 따라 청구항 제1항의 특징들에 의해 해결된다. 바람직한 실시예들 및 개선예들은 종속항들의 대상이다.
이를 위해, 특히 자동차의 공조 시스템의 냉매 압축기를 위한 전기식(전기 모터식) 냉매 구동부는, 압축기와 결합되거나 결합 가능한 전기 모터를 포함한다. 고정자 및 그 내부에 회전 가능하게 장착된 회전자를 구비한 전기 모터를 수용하는 모터 하우징은, 모터 전자 장치를 수용하는 전자 장치 하우징의 형성 하에 유밀식 하우징 중간벽을 포함한다. 하우징 중간벽 내에는 하나 이상의 통과 개구가 제공되고, 이러한 통과 개구를 통하여 모터 전자 장치에 대한 접촉을 위한, 고정자의 고정자 권선의 위상 연결부가 유밀식 및 내압식으로 전자 장치 하우징 내로 안내된다. 여기서 유밀식이라는 것은, 특히 모터 하우징 내의 (기체 형태의) 냉매에 대한 기밀식 밀봉을 의미한다.
적절한 방식으로, 이러한 유형의 3개의 통과 개구들이 전기 모터의 회전 자계 권선의 전형적으로 3개 위상들에 상응하게 제공된다. 이러한 경우, (예를 들어, 스타 결선 또는 델타 결선된) 고정자 밀봉부 또는 회전 자계 밀봉부의 코일들의 결선은 모터 하우징 내 고정자에서 실행된다. 그러나, 특히 고정자 밀봉부 또는 회전 자계 밀봉부의 코일들의 결선이 전자 장치 하우징 내의 모터 전자 장치에 의해 실행될 때, 이러한 유형의, 예를 들어 6개의 통과 개구들도 제공될 수 있다.
하우징 중간벽 내에는 통과 개구를 둘러싸는 계단부가 제공되고, 이러한 통과 개구 내에는 위상 연결부에 직접 접하는 제1 밀봉 링이 위치한다. 바람직하게, 위상 연결부는 에나멜 와이어로서 형성된다. 특히 바람직하게, 위상 연결부는, 에나멜 와이어로서 형성된, 고정자 권선 또는 회전 자계 권선의 코일 단부에 의해 형성된다. 환언하면, 적절한 방식으로, 전형적으로 에나멜 와이어로 권취된 코일들의 코일 단부가 직접적으로 위상 연결부로서 사용되며, 이러한 위상 연결부는 하우징 중간벽 내의 통로 개구를 통해, 모터 전자 장치를 수용하는 전자 장치 구획(전자 장치 하우징) 내로 안내된다. 이를 통해, 특히 추가 연결 볼트 등의 절감 하에, 모터 챔버(모터 하우징)로부터 하우징 중간벽을 통해 전자 장치 챔버 내로의 특히 간단한 도금 쓰루 홀이 제공된다.
제1 변형예에 따라, 통과 개구를 둘러싸는 계단부 내에 위치하는 제1 밀봉 링은 둘레 측에서 통과 개구에 직접 접한다. 이러한 변형예는, 특히 위상 연결부로서의 각각의 에나멜 와이어 코일 단부의 직접적인 사용 하에, 모터 챔버와 전자 장치 챔버 사이의 하우징 중간벽을 통한, 특히 간단하고, 사용된 구성 요소들(부품들)의 제조 뿐만 아니라 그 갯수와 관련해서도 비용을 절감시키는, 유밀식 및 내압식 도금 쓰루 홀을 제공한다.
제2 변형예에 따라, 추가 슬리브가 제공되고, 이러한 추가 슬리브는 통과 개구 내에 위치하고, 이러한 추가 슬리브를 통해서는 제1 밀봉 링이 그에 접하는 상응하는 위상 연결부가 안내된다. 바람직한 방식으로, 이러한 슬리브의 외주에는 환형 홈이 제공되고, 이러한 환형 홈 내에는 둘레 측에서 통과 개구에 접하는 제2 밀봉 링이 위치한다.
바람직한 실시예에서, 슬리브는 제1 슬리브 섹션 및 확장된 제2 슬리브 섹션을 포함한다. 이러한 두 슬리브 섹션들 사이에는 주연부에 걸친 지지 칼라가 형성되고, 이러한 주연부에 걸친 지지 칼라에 의해 슬리브는 통과 개구를 둘러싸는 (하나의) 계단부에 접한다. 이 경우, 제2 밀봉 링을 수용하는 환형 홈이, 슬리브의 확장된 제2 슬리브 섹션 내에 제공되는 것이 바람직하다.
바람직한 일 개선예에서, 제1 밀봉 링 및/또는 제2 밀봉 링은 슬리브와 재료 결합식으로 연결되고, 바람직하게는 슬리브에 사출 성형된다. 이 경우, 2성분 사출 성형 부품으로서 형성되는 것이 특히 적합하다. 밀봉 링들의 형상 및 재료(소재)와 관련하여, 밀봉 링들은 엘라스토머 밀봉부, 특히 O-링으로서 또는 중실 밀봉부, 특히 금속성 C-링으로서 형성된다.
C-링으로서 형성되는 경우, 이는 특히 초기 응력이 가해지는 상태로, 부싱 내부에서 둘레 측에서 하우징 중간벽의 금속성 하우징 재료에 접한다. 봉입형 밀봉관에 의해서도 형성될 수 있는 C-링은 바람직하게는, 비교적 큰 복귀 변형(return deformation)을 야기하는 단면 형상으로서 개방형 C-프로파일을 갖는 금속 밀봉부이다. 이를 통해, 넓은 온도 범위 및 넓은 (냉매) 압력 범위에 걸친, 모터 하우징(모터 챔버)과 전자 장치 하우징(전자 장치 챔버) 사이의 효과적인 밀봉이 보장된다.
제1 밀봉 링 및/또는 제2 밀봉 링을 구비한 슬리브의 특히 적절한 재료 쌍은 PA6(또는 PA66), 즉 열적 안정성 및 화학적 안정성이 높은 폴리카프로락탐(Perlon) 및 HNBR(수소화 아크릴로니트릴부타디엔 고무)이다.
적절한 개선예에서, 제2 변형예의 부싱은 원통형 압입 끼워 맞춤부로서 형성된다. 이를 위해, 슬리브는 통과 개구 내에서 압축 슬리브에 의해 가압된다. 이 경우, 모터 챔버를 향하는, 즉 모터 전자 장치 반대쪽의 슬리브 섹션은, 특히 축방향으로 배향된 하나 이상의, 주연부에 걸친 환형 칼라의 형태를 갖는 접합 윤곽을 갖는다. 이러한 슬리브 섹션은 압축 슬리브의 접합 윤곽에 (형태 결합식 및/또는 마찰 결합식으로) 맞물린다. 이를 위해, 일측으로는 위상 연결부의 안내를 위한 중심 슬리브 샤프트와 동심이고, 타측으로는 외주측에서 압축 슬리브측 환형 칼라에 의해 한정되는 환형 홈이 적합하다. 슬리브측 환형 칼라는 제1 밀봉 링을 위한 (동축의) 수용 챔버의 형성 하에 축방향으로 압축 슬리브의 슬리브 샤프트 너머로 돌출되며, 압축 슬리브의 외부 환형 칼라는 슬리브의 외주에 제공된, 접촉 윤곽으로서의 계단부(견부 윤곽)에서 지지된다.
특히, 본 발명에 의해 달성된 장점들은, 전기식 냉매 압축기 구동부의 모터 챔버(모터 하우징)와 전자 장치 챔버(전자 장치 하우징)를 분리하는 중간벽을 통한 부싱 내에서 위상 연결부에 직접 접하는 단 하나의 밀봉 링에 의해서도, 모터 챔버 내에 존재하는 냉매(또는 냉매-오일 혼합물)에 대한 간단하지만 충분한 밀봉이 달성된다는 것이다.
부싱에 대한 추가 밀봉 링에 의하여 밀봉되는 추가의 슬리브는, 특히 이러한 슬리브가 압축 슬리브에 의해 통과 개구 내에서 가압되는 경우에 더욱 개선된 밀봉을 유도한다. 이 경우, 단 하나의 위상 연결부만이 통과 개구를 통해 안내되고, 이러한 위상 연결부가, 에나멜 와이어로서 형성된, 전기 모터의 고정자 권선 또는 회전 자계 권선의 상응하는 코일의 코일 단부인 경우가 특히 바람직하다. 이는, 접촉 단자의 형태를 갖는 3개의 위상 연결부들이, 모터 하우징의 벽부 내의 타원형 통과 개구 내에 위치하고, 마찬가지로 타원형의 공통의 연결 베이스를 통해 모터 전자 장치의 인버터로 안내되는, EP 2 159 425 B1호에 공지된 개념에 비해 부싱의 현저한 단순화를 가능하게 한다.
하기에는 본 발명의 실시예들이 도면을 참조로 더 상세히 설명된다. 이들은 개략적이며 단순화된 도면들로 도시되어 있다.
도 1은 전기 모터식 구동부 및 압축기를 구비한 전기 모터식 냉매 압축기를 도시한 측면 사시도이고,
도 2는 하우징 없이, 하우징 중간벽과; 그 내부에 제공된, 전기 모터 또는 그 고정자 권선 또는 회전 자계 권선의 위상 연결부들을 위한 부싱들;이 나타나도록 냉매 압축기를 도시한 측면도이고,
도 3은 제1 변형예에 따라 하나의 제1 밀봉 링에 의해 유체 밀봉 및 압력 밀봉되는, 고정자 권선(전기 모터의 회전 자계 권선)의 위상 연결부로서의 코일 에나멜 와이어와 함께, 모터 하우징과 전자 장치 하우징(모터 챔버와 전자 장치 챔버) 사이의 하우징 중간벽 내의 개별 통과 개구의 영역을 부분적으로 도시한 단면도이고,
도 4는 추가적인 슬리브 및 제2 밀봉 링을 구비한 위상 연결부로서의, 코일 에나멜 와이어의 내압식 및 유밀식 부싱의 제2 변형예를 도 3에 따른 도면으로 도시한 도면이고,
도 5는 부싱 내의 슬리브의 압입 끼워 맞춤부를 형성하기 위한 추가의 압축 슬리브를 구비한 부싱의 제2 변형예를 도 4에 따른 도면으로 도시한 도면이다.
서로 상응하는 부품들 및 변수들에는 모든 도면들에서 항상 동일한 도면 부호들이 제공된다.
도 1에 도시된 냉매 압축기(2)는 바람직하게는 자동차의 공조 시스템의 더 상세히 도시되지 않는 냉매 회로 내에 설치된다. 전기 모터식 냉매 압축기(2)는 전기식(전기 모터식) 냉매 구동부(4) 및 이와 결합된 압축기(압축기 헤드)(6)를 포함한다. 일측의 냉매 구동부(4) 및 타측의 압축기(6)는 모듈식으로 형성되므로, 예를 들어 이러한 냉매 구동부(4)는 상이한 압축기(6)들에 결합 가능하다. 냉매 구동부(4)와 압축기(6)로 이루어진 모듈들 사이에 형성된 전환 영역은 구동부측 엔드 플레이트(10)를 구비한 기계적 인터페이스(8)를 포함한다. 압축기(6)는 기계적 인터페이스(8)를 통해 냉매 구동부(4)에 구동 기술적으로 연결된다.
조립 또는 고정을 위해, 압축기(6)는 둘레 측에 분포된 6개의 플랜지 연결부(12)들에 의해 냉매 구동부(4)에 접합된다. 이 경우, 플랜지 연결부(12)들은 러그형 플랜지(12a, 12b, 12c)들로서 반경 방향으로 돌출되도록 냉매 압축기(2)의 외주에 일체형으로 형성된다. 이 경우, 플랜지(12a, 12b 및 12c)들은 각각 냉매 압축기(2)의 축방향(A)을 따른 축방향 높이를 갖는다.
각각의 플랜지 연결부(12)는 냉매 구동부(4)의 플랜지(12a), 엔드 플레이트(10)의 플랜지(12b) 및 압축기(6)의 플랜지(12c)를 포함하며, 이러한 플랜지들은 서로 동일 평면에 놓이는 나사 수용부(14)들을 각각 포함하고, 이러한 나사 수용부들 내로는 압축기(6)로부터 각각 하나의 고정 나사(16)가 나사 조임 가능하다. 이를 위해, 특히 냉매 구동부(4)의 플랜지(12a)의 나사 수용부(14)들은, 고정 나사(16)가 강제 결합식으로 내부에 나사 고정될 수 있는 내부 나사를 포함한다. 이에 따라 6개의 고정 나사(16)들에 의해 압축기(6)는 작동 이상이 없도록 냉매 구동부(4)에 고정된다. 도 1에서, 플랜지 연결부(12)들에는 예시로서만 참조 번호가 제공된다.
냉매 구동부(4)는, 구동부 하우징(18) 내부의 모놀리식으로 통합된 하우징 중간벽(18c)을 통해 서로 유밀식으로 분리된 2개의 하우징 부분 영역(18a, 18b)들을 구비한 포트형 구동부 하우징(18)을 포함한다. 구동부 하우징(18)은 바람직하게는 알루미늄 재료로 이루어진 다이캐스트 부품으로서 제조된다.
압축기측의 하우징 부분 영역은 전기 모터(20)의 수용을 위한 모터 하우징(모터 챔버)(18a)으로서 형성된다. 모터 하우징(18a)은 일측으로는 (하우징) 중간벽(18c)에 의해, 타측으로는 엔드 플레이트(10)에 의해 폐쇄된다. 중간벽(18c)의 맞은편 하우징 부분 영역은, 전기 모터(20)를 제어하는 모터 전자 장치(22)가 내부에 수용되는 전자 장치 하우징(전자 장치 챔버)(18b)으로서 형성된다.
도 2에 따라, 특히 브러시리스 전기 모터(20)는, 모터 샤프트와 일체로 회전하도록 결합되고 고정자(28) 내부에 회전 가능하게 배열되는 더 상세히 도시되지 않는 회전자를 포함한다. 고정자(28)는, 예를 들어 12개의 내부 배향된 고정자 톱니들을 구비한 (고정자) 적층 철심(28a)을 포함하고, 이러한 고정자 톱니들에는 복수의 코일(29)들(코일 권선들)로 이루어진 전기 모터(20)의 고정자 권선 또는 회전 자계 권선(28b)이 중첩된다. 고정자 권선의 개별 모터 위상들의 코일(29)들은, 예시로서만 참조 번호가 제공되는 코일 몸체 또는 권선 몸체(30)들 상에 권취되고, 이러한 코일 몸체 또는 권선 몸체들은 다시 고정자 톱니들 상에 배치된다.
전자 장치 하우징(18b)은, 압축기(6) 반대쪽의 냉매 구동부(4)의 단부측에서 하우징 커버(전자 장치 커버)(32)에 의해 폐쇄된다. 모터 전자 장치(22)는 하우징 커버(32)의 개방 시에 전자 장치 하우징(18b) 내에 장착되고, 하우징 커버(32)의 분리 시에 유지 보수 또는 수리의 목적을 위해 여전히 접근 가능하다.
전자 장치 하우징(18b)의 영역에서, 구동부 하우징(18)은 자동차의 온보드 전기 시스템에 대한 전자 장치(22)의 전기 접촉을 위한 하우징 연결 섹션(34)을 포함한다. 하우징 연결 섹션(34)은 2개의 모터 연결부(34a 및 34b)들을 포함하며, 이러한 모터 연결부들은 전자 장치(22)로 안내되고, 전자 장치 하우징(18b) 내에서 이러한 전자 장치와 전기 접촉한다.
구동부 하우징(18)은 냉매 회로에 연결하기 위한 (냉매) 유입부(36)를 포함한다. 유입부(36)를 통해서는 냉매 회로의 냉매가 구동부 하우징(18) 내로, 특히 모터 하우징(18a) 내로 유입된다. 모터 하우징(18a)으로부터, 냉매는 엔드 플레이트(10)를 통해, 특히 스크롤 압축기로서 형성된 압축기(6)로 유동한다. 이어서, 냉매는 압축기(6)에 의해 압축(compressed)되고, 압축기(6)의 베이스측 (냉매) 배출부(38)에서 공조 시스템의 냉매 회로 내로 배출된다.
배출부(38)는 압축기(6)의 포트형 압축기 하우징(40)의 베이스에 일체형으로 형성된다. 연결 상태에서, 이 경우 유입부(36)는 저압측 또는 흡입측을 형성하고, 배출부(38)는 냉매 압축기(2)의 고압측 또는 펌프측을 형성한다.
코일(29)들은 권선 지지부(30)들 상에 권취되고, 그들과 함께 적층 철심(28a)의 고정자 톱니들 상에 배치된다. 이 경우, 프레임형 권선 지지부(30)들 각각은 코일(코일 권선)(29)들 중 하나의 코일 또는 하나의 코일 쌍을 고정자 권선(28b)의 일부로서 보유한다. 예를 들어 육상(6상) 모터 권선 또는 회전 자계 권선(28b)으로의 코일(29)들의 결선은 적어도 부분적으로, 단부측에서 고정자(28) 상에 배치된 결선 링 또는 결선용 링(40)에 의하여 모터 하우징(18b) 내에서 실행될 수 있으며, 이때, 예를 들어 3개의 코일 단부(41)들이 위상 연결부(42)들로서 사용된다. 전기 모터식 작동 시에, 고정자 권선(28b)의 전류 공급된 코일(29)들은, 중심 고정자 축 또는 모터 축(A)을 중심으로 회전하는 브러시리스 전기 모터(20)의 회전자의 영구 자석과의 상호 작용으로 발생하는 고정자측 자계를 생성한다.
결선 링(결선용 링)(40) 내에서, 브러시리스 전기 모터(20)의 고정자 권선(28b)의 코일들(코일 권선들)은 이미 스타 결선으로 결선될 수 있다. 이러한 경우, 에나멜 와이어로서 형성된 코일 권선들의 3개의 코일 단부(41)들은, 이에 따라 에나멜 와이어로서 형성된, 상응하게 3개의 위상 연결부(42)들로서 모터 하우징(모터 챔버)(18a)으로부터 하우징 중간벽(18c)을 통해 전자 장치 하우징(전자 장치 챔버)(18b) 내로 안내된다. 고정자 권선(28b)의 코일들(코일 권선들)의 결선이 모터 전자 장치 내에서 실행될 때, 에나멜 와이어로서 형성된 코일 권선들의 6개의 코일 단부(41)들이, 상응하게 에나멜 와이어로서 형성된 위상 연결부(42)들로서 모터 하우징(모터 챔버)(18a)으로부터 하우징 중간벽(18c)을 통해 전자 장치 하우징(전자 장치 챔버)(18b) 내로 안내된다.
위상 연결부(42)로서는, 결선 링(결선용 링)(40)에 또는 그 내부에, 또는 고정자(28) 상에 배열된 스위칭 유닛에 연결되는, 예를 들어 용접되는 에나멜 와이어도 제공될 수 있다. 이러한 변형예는, 결선부 또는 모터 전자 장치의 일부가 고정자에 또는 그 상에 배열되는 경우에 바람직하다.
모터 하우징(18a)과 전자 장치 하우징(18b) 사이의 하우징 중간벽(18c)을 통한, 위상 연결부(42)들로서의 에나멜 와이어들의 안내는 하우징 중간벽(18c) 내의 통과 개구(44)들을 통해 내압식 및 기밀식으로 그리고 전기 절연식으로 실행된다. 전자 장치 하우징(18c) 내에서 위상 연결부(42)들은 전자 장치(22)와 접촉되거나 접촉한다.
위상 연결부(42)로서의 각각의 에나멜 와이어의 밀봉을 위하여, 하우징 중간벽(18c) 내에는 통과 개구(44)를 둘러싸는 계단부(46)가 제공되고, 이러한 계단부 내에는 제1 밀봉 링(48)이 위치한다. 이러한 제1 밀봉 링은 일측으로는 위상 연결부(42)에 직접 접하고, 타측으로는 통과 개구(44)의 내부벽 또는 내주에 직접 접한다. 이러한 방식으로, 각각의 위상 연결부(42)의 간단하고 신뢰 가능한, 유밀식 및 내압식 부싱이 이미 제공된다.
도 4 및 도 5에 따른 실시예에서, 통과 개구(44) 내로 슬리브(50)가 삽입되고, 이러한 슬리브를 통해서는 각각의 에나멜 와이어가, 제1 밀봉 링(48)이 그에 접하는 위상 연결부(42)로서 안내된다. 슬리브(50) 내에는, 반경 방향(R)으로 배향된 (반경 방향) 환형 홈(54)이 그 외주(52)에 제공되고, 이러한 환형 홈 내에는 둘레 측에서 통과 개구(44)에, 즉 다시금 그 내부벽(내주)에 접하는 제2 밀봉 링(56)이 위치한다.
슬리브(50)는 제1 외부 직경을 갖는 제1 슬리브 섹션(50a)과; 제1 슬리브 섹션(50b)의 외부 직경보다 더 큰 확장된 제2 외부 직경을 갖는 제2 슬리브 섹션(50b);을 포함한다. 두 슬리브 섹션(50a 및 50b)들 사이의 전환부에는, 통과 개구(44)를 둘러싸는 계단부(46)에 접하는, 주연부에 걸친 지지 칼라(50c)가 형성된다. 슬리브(50)의 확장된 제2 슬리브 섹션(50b) 내에는 외주측으로 반경 방향 환형 홈(54)이 제공되며, 이러한 반경 방향 환형 홈 내에는 제2 밀봉 링(56)이 수용된다. 이에 따라, 제2 밀봉 링(56)에 의하여 통과 개구(44) 내의 슬리브(50)의 밀봉이 실행되는 한편, 제1 밀봉 링(48)은 슬리브(50) 내에서 각각의 위상 연결부(42)를 유밀식 및 내압식으로 밀봉한다.
제1 밀봉 링(48) 및/또는 제2 밀봉 링(56) 및 슬리브(50)는 2성분 사출 성형 부품으로서 형성될 수 있다. 또한, 제1 밀봉 링(56) 및/또는 제2 밀봉 링(48)은 O-링 형태의 엘라스토머 밀봉부 또는 특히 금속성 C-링 형태의 중실 밀봉부로서 형성될 수 있다. 제1 밀봉 링(46) 및/또는 제2 밀봉 링(48)을 구비한 슬리브(50)의 재료 쌍으로서, HNBR를 갖는 PA6 또는 PA66가 특히 적합하다.
도 5에 따른 실시예에서, 위상 연결부(42)로서의 각각의 에나멜 와이어를 위한 부싱은 원통형 압입 끼워 맞춤부로서 형성된다. 이를 위해, 슬리브(50)는 통과 개구(44) 내에서 압축 슬리브(58)에 의해 가압된다. 모터 챔버(18a)를 향하는, 즉 전자 장치 챔버(18b) 반대쪽의, 슬리브(50)의 슬리브 섹션(50b)은, 축방향(A)으로 배향된, 주연부에 걸친 접합 칼라 또는 환형 칼라(60)의 형태를 갖는 접합 윤곽을 갖는다. 이러한 슬리브 섹션은, 위상 연결부(42)의 안내를 위한 중심 슬리브 샤프트(64)와 동심인, 축방향(A)으로 연장되는 (축방향) 환형 홈(62)의 형태를 갖는 압축 슬리브(58)의 접합 윤곽에 맞물린다. 압축 슬리브(58)의 축방향 환형 홈(62)은 외주측에서 환형 칼라(66)에 의해 한정된다. 이러한 환형 칼라는 슬리브(50)의 외주측 계단부(68)에 지지된다. 환형 칼라(66)는 제1 밀봉 링(48)을 위한 수용 챔버(70)의 형성 하에, 축방향(A)으로 압축 슬리브(58)의 중심 슬리브 샤프트(64) 너머로 돌출한다.
요약하면, 본 발명은, 전기 모터(20)를 수용하고, 모터 전자 장치(22)를 수용하는 전자 장치 하우징(18b)의 형성 하에 유밀식 하우징 중간벽(18c)을 포함하는 모터 하우징(18a)을 구비한 전기식 냉매 구동부(4)에 관한 것이며, 이때 하우징 중간벽(18c) 내에는 하나 이상의 통과 개구(44)가 제공되고, 이러한 통과 개구를 통하여 모터 전자 장치(22)에 대한 접촉을 위한, 전기 모터(20)의 고정자 권선(28b)의 위상 연결부(42)가 유밀식 및 내압식으로 전자 장치 하우징(18b) 내로 안내되며, 하우징 중간벽(18c) 내에는 통과 개구(44)를 둘러싸는 계단부(46)가 제공되고, 통과 개구(44) 내에는, 바람직하게는 전기 모터(20)의 고정자 권선(28b)의 에나멜 와이어 코일 단부(41)인 위상 연결부(42)에 직접 접하는 제1 밀봉 링(48)이 위치한다.
본 발명은 상술한 실시예들로 국한되지 않는다. 오히려, 본 발명의 대상을 벗어나지 않으면서, 통상의 기술자에 의해 본 발명의 다른 변형예들도 이로부터 도출될 수 있다. 특히, 또한 실시예들과 관련하여 설명된 모든 개별 특징들이, 본 발명의 대상을 벗어나지 않으면서 다른 방식으로도 서로 조합 가능하다.
2 냉매 압축기
4 냉매 구동부/모듈
6 압축기/모듈
8 인터페이스
10 엔드 플레이트
12 플랜지 연결부
12a, 12b, 12c 플랜지
14 나사 수용부
16 고정 나사
18 구동부 하우징
18a 하우징 부분 영역/모터 하우징
18b 하우징 부분 영역/전자 장치 하우징
18c 하우징 중간벽
20 전기 모터
22 모터 전자 장치
24 모터 샤프트
26 회전자
28 고정자
28a 고정자 적층 철심
28b 고정자 권선/회전 자계 권선
29 코일/코일 권선
30 코일 몸체/권선 몸체
32 하우징 커버
34 하우징 연결 섹션
34a, 34b 모터 연결부
36 유입부
38 배출부
40 결선 링/결선용 링
41 코일 단부
42 위상 연결부/에나멜 와이어
44 통과 개구
46 계단부
48 제1 밀봉 링
50 슬리브
50a 제1 슬리브 섹션
50b 제2 슬리브 섹션
50c 지지 칼라
52 외주
54 반경 방향 환형 홈
56 제2 밀봉 링
58 압축 슬리브
60 접합 칼라/환형 칼라
62 축방향 환형 홈
64 슬리브 샤프트
66 환형 칼라
68 계단부
70 수용 챔버
A 축방향
R 반경 방향

Claims (12)

  1. 압축기(6)와 결합되거나 결합 가능한 전기 모터(20)를 구비한 전기식 냉매 구동부(4), 특히 자동차 공조 시스템용 냉매 압축기(2)로서,
    - 이러한 전기식 냉매 구동부는, 전기 모터(20)를 수용하고, 모터 전자 장치(22)를 수용하는 전자 장치 하우징(18b)의 형성 하에 유밀식 하우징 중간벽(18c)을 포함하는 모터 하우징(18a)을 포함하며, 하우징 중간벽(18c) 내에는 하나 이상의 통과 개구(44)가 제공되고, 이러한 통과 개구를 통하여 모터 전자 장치(22)에 대한 접촉을 위한, 전기 모터(20)의 고정자 권선(28b)의 위상 연결부(42)가 유밀식 및 내압식으로 전자 장치 하우징(18b) 내로 안내되는, 전기식 냉매 구동부에 있어서,
    - 하우징 중간벽(18c) 내에는 통과 개구(44)를 둘러싸는 계단부(46)가 제공되고,
    - 통과 개구(44) 내에는, 위상 연결부(42)에 직접 접하는 제1 밀봉 링(48)이 위치하는 것을 특징으로 하는, 전기식 냉매 구동부(4).
  2. 제1항에 있어서, 위상 연결부(42)는 에나멜 와이어로 형성되는 것을 특징으로 하는, 전기식 냉매 구동부(4).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 위상 연결부(42)는 고정자 권선(28b)의 코일 단부(41)인 것을 특징으로 하는, 전기식 냉매 구동부(4).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 밀봉 링(46)은 통과 개구(44)를 둘러싸는 계단부(46) 내에 위치하고, 둘레 측에서 통과 개구(44)에 접하는 것을 특징으로 하는, 전기식 냉매 구동부(4).
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 통과 개구(44) 내에는 슬리브(50)가 위치하고, 이러한 슬리브를 통해서는 제1 밀봉 링(48)이 그에 접하는 위상 연결부(42)가 안내되는 것을 특징으로 하는, 전기식 냉매 구동부(4).
  6. 제5항에 있어서, 슬리브(50)의 외주(52)에는 반경 방향 환형 홈(54)이 제공되며, 이러한 반경 방향 환형 홈 내에는 둘레 측에서 통과 개구(44)에 접하는 제2 밀봉 링(56)이 위치하는 것을 특징으로 하는, 전기식 냉매 구동부(4).
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 슬리브(50)는 제1 슬리브 섹션(50a)과; 통과 개구(44)를 둘러싸는 계단부(46)에 접하는, 주연부에 걸친 지지 칼라(50c)를 통해 그에 이어지는 확장된 제2 슬리브 섹션(50b);을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기식 냉매 구동부(4).
  8. 제7항에 있어서, 제2 밀봉 링(56)을 수용하는 반경 방향 환형 홈(54)은 슬리브(50)의 확장된 제2 슬리브 섹션(50b) 내에 제공되는 것을 특징으로 하는, 전기식 냉매 구동부(4).
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 밀봉 링(48) 및/또는 제2 밀봉 링(56)은 슬리브(50)와 재료 결합식으로 연결되고, 바람직하게는 슬리브에 사출 성형되며, 특히 슬리브와 함께 2성분 사출 성형 부품으로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 전기식 냉매 구동부(4).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 제1 밀봉 링(48) 및/또는 제2 밀봉 링(56)은 엘라스토머 밀봉부, 특히 O-링으로서 또는 중실 밀봉부, 특히 금속성 C-링으로서 형성되고 그리고/또는
    - PA6 또는 PA66와 HNBR이, 슬리브(50)와 제1 밀봉 링(48) 및/또는 제2 밀봉 링(56)의 재료 쌍으로서 제공되는 것을 특징으로 하는, 전기식 냉매 구동부(4).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 슬리브(50)는 통과 개구(44) 내에서 압축 슬리브(58)에 의해 가압되는 것을 특징으로 하는, 전기식 냉매 구동부(4).
  12. 제10항에 있어서,
    - 슬리브(50)는, 위상 연결부(42)를 위한 중심 슬리브 샤프트(64)를 둘러싸는, 압축 슬리브(58)의 축방향 환형 홈(62)에 맞물리는, 주연부에 걸친 축방향 접합 칼라 또는 환형 칼라(60)의 형태를 갖는 접합 윤곽을 갖고 그리고/또는
    - 압축 슬리브(58)의 축방향 환형 홈(62)은 외주측에서, 슬리브(50)의 외주측 계단부(68)에 지지되는 환형 칼라(66)에 의해 한정되고, 환형 칼라(66)는 제1 밀봉 링(48)을 위한 수용 챔버(70)의 형성 하에, 축방향으로 압축 슬리브(58)의 중심 슬리브 샤프트(64) 너머로 돌출하는 것을 특징으로 하는, 전기식 냉매 구동부(4).
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