KR20210156871A

KR20210156871A - 압축기 구동 장치용 전기 연결부들을 연결하기 위한 어레인지먼트 및 압축기 구동 장치

Info

Publication number: KR20210156871A
Application number: KR1020217041391A
Authority: KR
Inventors: 베른트 건터만; 에릭 룩스; 올리버 고르만스; 세놀 게츠겔
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2019-11-25
Filing date: 2020-11-06
Publication date: 2021-12-27
Also published as: WO2021107442A1; DE102019131791B4; US20220311164A1; JP2022547894A; CN114097144A; DE102019131791A1; DE102019131791B8; JP2024025823A

Abstract

본 발명은 하나 이상의 전기 전도성 연결 요소(13) 및 축 방향으로 상기 연결 요소(13)를 장착하기 위한, 회로 기판(12) 내에 고정된 하나 이상의 접촉 장치(15-1, 15-2)를 갖는 연결 어레인지먼트(9)를 구비하는, 특히 하우징(2)을 통해 압축기 구동 장치용 전기 연결부들을 연결하기 위한 어레인지먼트에 관한 것이다. 상기 접촉 장치(15-1, 15-2)는 탄성적으로 변형 가능한 라멜라 접촉 스프링들을 갖는 하나 이상의 스프링 접촉 요소를 구비하고, 상기 라멜라 접촉 스프링들은 전기 전도성으로 상기 연결 요소(13)에 접촉한다.
본 발명은 또한, 전기 연결부들을 연결하기 위한 상기 어레인지먼트의 장착 방법, 상기 어레인지먼트를 구비한 증기 유체 압축기를 구동하기 위한 장치, 특히 전기 모터 및 본 발명에 따른 상기 장치의 용도와도 관련이 있다.

Description

압축기 구동 장치용 전기 연결부들을 연결하기 위한 어레인지먼트 및 압축기 구동 장치

본 발명은, 압축기 구동 장치용 전기 연결부들을 연결하기 위한 어레인지먼트에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 상기 어레인지먼트의 조립 방법 및 증기 유체, 특히 냉매를 압축하기 위한 압축기, 특히 전기 모터의 구동 장치에 관한 것이다. 상기 압축기는 자동차 공기 조화 시스템의 냉매 회로에 사용될 수 있다.

냉매 압축기로도 지칭되는, 냉매 회로를 통해 냉매를 이송시키기 위한 종래 기술에 공지된 이동성 애플리케이션, 특히 자동차 공기 조화 시스템용 압축기는 가변 행정 체적을 갖는 피스톤 압축기 또는 스크롤 압축기로서 형성되는 경우가 많다. 상기 압축기는 풀리(pulley)를 통해 구동되거나 전기적으로 구동된다.

전동 압축기는 적절한 압축 기구를 구동하기 위한 전기 모터 이외에 상기 전기 모터를 구동하기 위한 인터버를 구비한다. 상기 인버터는 차량 배터리의 직류를 교류로 변환하기 위해 사용되며, 상기 교류는 전기 연결부들에 의해 전기 모터에 공급된다.

인버터는, 전기 모터의 연결부들에 전기적으로 연결하기 위해 그리고 이에 따라 인버터로부터 전기 모터로 전력을 전달하기 위해, 핀(pin)으로 형성된 플러그인 커넥터용 플러그 연결부들을 갖는다. 인버터의 연결부들은 회로 기판(PCB)에 배치될 수 있다.

통상적으로, 유리-금속 글랜드(gland)들이 하우징을 통해 플러그인 커넥터들을 연결하는데 사용된다. 상기 유리-금속 글랜드들을 제조할 때, 연결될 모든 구성 요소의 공차가 합산된다. 전기 모터 및 인버터의 연결부들과의 전기적 연결을 위한 플러그인 커넥터들의 정렬에서의 큰 편차가 높은 유연성과 높은 정확도를 통해 보상되어야 한다.

현재 사용 가능한 연결 구성 요소들은 공차 발생을 충분히 보상하지 않고, 회로 기판 조립 중에, 특히 플러그인 커넥터들을 회로 기판에 연결할 때 발생하는 치명적인 기계적 장력으로 인해, 플러그인 커넥터들은 인버터의 회로 기판에 직접 연결될 수 없다. 결과적으로, 플러그인 커넥터들은 간접적으로, 예를 들면 버스 바, 납땜된(soldered) 천공되고 절곡된 부품, 단단한 또는 유연한 압입 요소 또는 클램프, 나사형 원형 아일릿(eyelet), 플러그핏(plug-fit) 시스템 또는 연선을 통해 회로 기판에 연결되어야 한다.

플러그인 커넥터들을 회로 기판에 직접 연결하기 위해 사용되고 종래 기술에 공지된 접촉 요소들은 압입을 위해 매우 정밀한 관통 개구들의 형성을 필요로 하거나, 추가 공정 단계로서 선택적으로 납땜되어야 하는데, 이는 모두 비용이 매우 많이 들고 시간 소모적이다.

WO 2015 146677 A1호에는 압축 어레인지먼트를 구비한 전기 구동식 압축기, 이러한 압축 어레인지먼트를 구동하기 위한 전기 모터 및 전기 모터에 전류를 공급하기 위한 인버터가 개시된다. 상기 전기 모터는 회전자, 고정자 코어의 단부에 배치된 전기 절연성 보빈과 상기 보빈에 배치된 코일들을 갖는 고정자, 그리고 플러그인 커넥터로서 형성된 핀들을 통해 상기 코일들을 인버터에 전기적으로 연결하기 위한 연결부들을 갖는 커넥터 하우징을 구비한다. 인버터 쪽으로 정렬된 플러그인 커넥터들의 단부들은 잭 연결을 통해 인버터에 연결되어 있다.

결과적으로, 종래 기술에는 많은 수의 구성 요소 및 전기적 전환점(transition point)을 갖는 매우 복잡한 시스템이 공지되어 있다. 또한, 나사 또는 볼트와 같은 요소들이 시스템으로부터 분리되는 위험이 있다. 공지된 프레싱 기술인 선택적 납땜 및 나사 연결은 조립 및 제조 시 추가적인 시간이 많이 소요되는 공정 단계가 필요하다. 또한, 조립 중에 또는 작동 중에 종종 공차의 구조적 또는 열적 보상이 보장되지 않는다.

본 발명의 과제는, 쉽고 시간을 절약하는 방식으로 제조될 수 있는 증기 유체의 전동 압축기, 특히 전기 모터를 구동하기 위한 장치를 위한 연결부들을 신뢰할 수 있고 안전하게 전기적으로 연결하기 위한 어레인지먼트를 제공하는 것이다. 상기 어레인지먼트는 제조 비용을 최소화하기 위해 가능한 한 적은 수의 개별 구성 요소를 구비하고 또한 구조적으로 간단히 구현할 수 있어야 한다. 특히, 상기 어레인지먼트 및 그에 따른 상기 장치의 설계 복잡성이 최소화되고 부정확성이 제거되어야 한다. 또한, 상기 어레인지먼트는 시스템의 안전하고 최적의 전기적 연결이 보장되도록 형성되어야 한다.

본 발명의 과제는 독립항들의 특징들을 갖는 대상에 의해 해결된다. 개선 예들은 종속항들에 기재되어 있다.

상기 과제는, 특히 하우징 또는 하우징의 벽을 통해 압축기를 구동하는데 사용되는 장치의 전기 연결부들을 연결하기 위한 본 발명에 따른 어레인지먼트에 의해 해결된다. 상기 어레인지먼트는 하나 이상의 전기 전도성 연결 요소 및 축 방향으로 상기 연결 요소를 장착하기 위해 회로 기판 내에 고정된 하나 이상의 접촉 장치를 갖는 연결 어레인지먼트로서 형성된다.

본 발명의 개념에 따르면, 상기 접촉 장치는, 연결 요소와 전기 전도성 접촉을 하는, 바람직하게는 그것을 완전히 둘러싸는, 탄성적으로 변형 가능한 라멜라 접촉 스프링을 갖는 하나 이상의 스프링 접촉 요소를 구비한다. 이에 따라 회로 기판에 전기 접속된 접촉 장치와 연결 요소 사이에 전기적 접촉이 이루어진다.

연결 요소는 바람직하게는 압축기를 구동하는데 사용되는 장치의 고정자에 배치된 지지 요소 내에 설치될 전기 연결부를 하우징 외부에 배치된, 특히 인버터의 전기 연결부에 연결하는 역할을 한다. 상기 지지 요소는 바람직하게는 커넥터 하우징을 장착하기 위한 고정자의 전기 연결부들을 갖도록 생성되는 장착 요소를 구비하여 형성될 수 있다. 연결 요소는 커넥터 하우징과 이러한 하우징 내부에 배치된 전기 연결부에 삽입될 수 있다.

접촉 장치 및 연결 요소는 모두 바람직하게는 전기 전도성 재료, 특히 금속으로 제조되어 있다.

본 발명의 추가 예에 따르면, 접촉 장치는 중공 실린더형 접촉 슬리브로서 형성된 하나 이상의 구성 요소를 구비한다. 적어도 실린더의 단부면에서 폐쇄될 수 있는 형태 또한 중공 실린더형으로 이해되어야 한다.

중공 실린더형 접촉 슬리브의 형태를 갖는 접촉 장치의 구성 요소는 바람직하게는 축 방향으로 연장되고 칼라(collar)에서 서로 연결되는 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트를 갖도록 형성된다. 상기 제1 세그먼트는 바람직하게 제1 단부면으로부터 칼라까지 연장되고, 그리고 상기 제2 세그먼트는 제2 단부면으로부터 상기 칼라까지 연장된다. 상기 칼라는 바람직하게 반경 방향으로 상기 세그먼트들의 외부 표면들 너머로 돌출하도록 그리고 상기 구성 요소를 완전히 둘러싸도록 형성된다. 상기 세그먼트들의 외부 표면들의 직경은 바람직하게는 일정하다.

칼라는 바람직하게는 축 방향으로 배치된 구성 요소의 종축에 대해 수직으로 연장되는 평면에 정렬되어 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따르면, 중공 실린더형 접촉 슬리브의 형태를 갖는 접촉 장치의 구성 요소의 일 세그먼트는 칼라까지 회로 기판 내에 형성된 관통 개구에 삽입, 특히 압입된 다음 상기 회로 기판에 납땜된다.

본 발명의 다른 장점은, 스프링 요소의 라멜라 접촉 스프링들이 접촉 장치의 축 방향으로 스트립 형태로 형성되어 있다는 것이다. 상기 라멜라 접촉 스프링들은 바람직하게는 서로 마주보고 배치된 단부들에서 서로 연결되어 있다. 상기 라멜라 접촉 스프링들의 연결부들은 중공 실린더형 구성 요소의 단부면들 또는 단부들 영역에서 각각 원형 링의 형태로 형성되어 있다.

구성 요소의 초기 상태에서, 라멜라 접촉 스프링들은 단부들 사이 영역에서 반경 방향으로, 특히 길이에 걸쳐 균일하게 바깥쪽으로 또는 안쪽으로 불룩하게 형성되어 있다. 초기 상태는 어레인지먼트 또는 장치가 조립되지 않은 상태로 이해해야 한다.

본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따르면, 연결 요소는 원통형의 핀형 플러그인 커넥터로 형성되며, 바람직하게는 직선 핀 형상을 갖는다. 상기 연결 요소는 적어도 접촉 장치와의 연결 영역에서 실질적으로 일정한 외경을 갖는 원형 실린더 형상을 가질 수 있다.

접촉 장치와 연결 요소는 바람직하게는 서로 동축으로 정렬되어 있다.

본 발명의 대안적인 제1 실시 예에 따르면, 접촉 장치는 제1 접촉 요소 뿐만 아니라 제1 접촉 요소와 별도로 형성되는 제2 접촉 요소를 갖는다. 상기 제2 접촉 요소가 완전히 둘러싸이고, 결과적으로 상기 제2 접촉 요소가 완전히 상기 제1 접촉 요소 내부에 위치되고, 그리고 상기 접촉 요소들이 서로 동축으로 정렬되고 배치되도록, 특히 폐쇄 단부면을 갖는, 중공 실린더형 접촉 슬리브로서 형성된 제1 접촉 요소는 제2 접촉 요소의 외부면에서 반경 방향으로 배열되는 것이 유리하다.

중공 실린더형 접촉 슬리브로서 형성된 제1 접촉 요소는, 제1 단부면으로부터 특히 제2 접촉 요소를 장착하기 위해 폐쇄된 단부면으로서 형성된 제2 단부면까지 연장되는, 바람직하게 길이에 걸쳐 일정한 내경을 갖는 개구를 갖는다.

제2 접촉 요소는 바람직하게 탄성적으로 변형 가능한 라멜라 접촉 스프링들을 갖는 스프링 접촉 요소로서 형성되고, 상기 연결 요소를 바람직하게는 완전히 둘러싸고 전기적 접촉을 설정하도록 배치된다. 상기 제2 접촉 요소는 각 단부면의 영역에서 플러그인 커넥터의 외경보다 실질적으로 약간 작은 내경을 가지며, 이에 따라 어레인지먼트가 조립될 때 각각의 라멜라 접촉 스프링의 내부 표면이 플러그인 커넥터의 외부 표면과 스프링 접촉한다. 라멜라 접촉 스프링들은 서로 마주보고 배치된 단부들에서 서로 연결되며, 여기서 연결부는 각각 바람직하게는 원형 링의 형태로 형성된다. 상기 원형 링은 바람직하게는 특히 축 방향으로 연장되는 슬롯형 개구를 가지도록 형성됨으로써 상기 원형 링의 직경은 변할 수 있다.

또한, 제2 접촉 요소의 초기 상태에서 또는 어레인지먼트가 조립되지 않은 상태에서 라멜라 접촉 스프링들은 반경 방향으로 바깥쪽으로 불룩하게 형성되고, 상기 제2 접촉 요소는 상기 라멜라 접촉 스프링들을 갖는 영역에서 최대 외경을 갖는 것이 특히 유리하다. 라멜라 접촉 스프링으로 형성된 섹션에서 상기 최대 외경은 중공 실린더형 접촉 슬리브로서 형성된 제1 접촉 요소의 내경보다 크며, 그 결과 어레인지먼트가 조립될 때, 라멜라 접촉 스프링들은 각각 탄성적으로 변형되어 외부 표면을 통해 상기 제1 접촉 요소의 내부 표면에 접한다.

제2 접촉 요소는 축 방향으로 외부를 향하는 원형 링의 단부면에서 바람직하게는 반경 방향 내부를 향하는 잠금 장치를 구비하여 형성되어 있다. 상기 잠금 장치는 플러그인 커넥터에 제2 접촉 요소를 배치할 때 스토퍼 역할을 한다.

본 발명의 개선 예에 따르면, 중공 실린더형 접촉 슬리브로서 형성된 접촉 장치의 제1 접촉 요소는, 각각 축 방향으로 연장되고 칼라에서 서로 연결되는 제1 섹션 및 제2 섹션을 갖는다. 상기 제1 섹션은 제1 단부면으로부터 상기 칼라까지 연장되고, 특히 제2 단부면으로부터 상기 칼라까지 연장되는 제2 섹션보다 축 방향으로 큰 길이를 갖는다.

제1 접촉 요소의 바람직하게는 상기 칼라까지의 제1 섹션은, 바람직하게는 회로 기판 내에 형성된 관통 개구로 삽입, 특히 압입되고, 이후 회로 기판에 납땜된다.

본 발명의 대안적인 제2 실시 예에 따르면, 접촉 장치는 제1 접촉 영역 및 제2 접촉 영역과 함께 일체형 부품으로 형성된다. 원형 중공 실린더형 슬리브로서 형성된 접촉 영역들은, 접촉 장치의 제1 단부면에서 제2 단부면으로 연장되고 연결 요소를 장착하기 위한 개구, 특히 관통 개구를 갖는다.

제2 접촉 영역은 바람직하게는 탄성적으로 변형 가능한 라멜라 접촉 스프링들을 갖는 스프링 접촉 요소로서 형성되고, 바람직하게는 연결 요소를 완전히 둘러싸고 전기적 접촉을 설정하도록 배치된다. 접촉 장치의 초기 상태에서, 라멜라 접촉 스프링들은 반경 방향으로 안쪽으로 불룩하게 형성되어 있고, 상기 접촉 장치는 상기 라멜라 접촉 스프링들을 갖는 제2 접촉 영역에서 최소 직경을 갖는다. 상기 최소 직경은 연결 요소의 외경보다 작고, 상기 어레인지먼트가 조립될 때, 각각의 라멜라 접촉 스프링의 내부 표면이 연결 요소의 외부 표면과 접촉한다.

본 발명의 개선 예에 따르면, 원형 중공 실린더형 슬리브로서 형성된 접촉 영역들은 각각 축 방향으로 연장되고 칼라에서 서로 연결되어 있다. 상기 제1 접촉 영역은 제1 단부면으로부터 상기 칼라까지 연장되고, 특히 제2 단부면으로부터 상기 칼라까지 연장되는 제2 접촉 영역보다 축 방향으로 작은 길이를 갖는다.

접촉 장치의 특히 칼라까지의 제1 접촉 영역은, 바람직하게는 상기 회로 기판 내에 형성된 관통 개구로 삽입, 특히 압입되고, 이후 상기 회로 기판과 납땜된다.

본 발명의 바람직한 추가 실시 예에 따르면, 연결 어레인지먼트는 하나 이상의 전기 전도성 연결 요소 및 하나의 장착 요소를 구비하여 형성되어 있고, 이 경우 상기 연결 요소가 각각 제1 영역 및 제2 영역을 갖는 리테이닝 요소를 넘어 돌출하도록, 상기 장착 요소에 의해 완전히 둘러싸이는 상기 연결 요소는 구조적 요소를 통해 리테이닝 요소와 견고하고 유체 기밀하게 배치되고 연결된다. 연결 요소의 제1 영역은 압축기를 구동하는데 사용되는 장치에 연결되도록 배치될 수 있다.

장착 요소는 바람직하게는 서로 마주보고 배치된 표면들 및 하나 이상의 연결 요소를 장착하기 위한 하나 이상의 관통 개구를 갖는 판형 형태로 형성되며, 이 경우 연결 요소의 제1 영역 및 제2 영역은 서로 마주보고 배치된 장착 요소의 표면들을 넘어 돌출하고, 연결 요소의 제3 영역이 관통 개구 내에 배치된다. 연결 요소의 영역들은 공통 축, 특히 종축을 따라 정렬된다.

본 발명의 또 다른 장점은 연결 요소, 특히 연결 요소의 제3 영역과 장착 요소 사이, 특히 연결 요소와 관통 개구를 둘러싸는 장착 요소의 벽 사이에 형성된 슬롯이 구조적 요소에 의해 채워진다는 점이다. 상기 구조적 요소는 바람직하게는 유리 구조적 요소로서 형성된다.

본 발명의 과제는 또한 증기 유체의 압축기를 구동하는데 사용되는 본 발명에 따른 장치, 특히 전기 모터에 의해 해결된다. 상기 장치는 공통 종축을 따라 연장되는 회전자와 고정된 고정자, 그리고 하우징을 포함한다.

상기 고정자는 바람직하게는 상기 회전자의 외부면에서 반경방향으로 위치되고, 상기 회전자를 둘러싼다.

본 발명의 개념에 따르면, 하나 이상의 연결 요소를 장착하기 위한 장착 요소를 갖는 지지 요소 및 전기 연결부들을 연결하기 위한 어레인지먼트가 축 방향으로 정렬된 고정자의 제1 단부면에 형성되어 있다.

여기서 '축 방향'이라는 용어는 고정자의 종축 방향으로 이해되어야 하며, 이는 또한 회전자의 종축 및 회전축에 상응한다. 축 방향으로 정렬된 단부면은 상기 종축에 대해 수직으로 연장되는 평면에 배치되어 있다.

본 발명의 과제는 또한 압축기를 구동하는데 사용되는 장치의 전기 연결부들을 연결하기 위한 어레인지먼트를 장착하기 위한 본 발명에 따른 방법에 의해서 해결된다. 상기 방법은 하기의 단계들을 포함한다:

- 하나 이상의 접촉 장치를 회로 기판에 연결하고, 이 경우 상기 접촉 장치는 접촉 장치가 칼라와 함께 회로 기판에 접촉할 때까지 항상 제1 단부면을 선두로 하여 회로 기판의 관통 개구를 통해 삽입되며,

- 상기 접촉 장치를 상기 회로 기판과 납땜하며,

- 상기 접촉 장치의 탄성 변형 가능한 라멜라 접촉 스프링들을 갖는 스프링 접촉 요소를 연결 요소에 부착함으로써, 상기 스프링 접촉 요소를 갖는 상기 접촉 장치가 상기 연결 요소에 전기 전도성으로 접촉하고, 상기 회로 기판과 연결 요소 사이에 전기적 연결이 이루어진다.

본 발명의 대안적인 제1 실시 예에 따르면, 접촉 장치의 하나 이상의 제1 접촉 요소가 상기 회로 기판에 연결되고, 하나 이상의 제2 접촉 요소가 연결 요소 상에 부착된다. 또한, 자체적으로 회로 기판에 단단히 연결된 상기 하나 이상의 제1 접촉 요소를 갖는 상기 회로 기판은, 상기 플러그인 커넥터를 갖는 상기 제2 접촉 요소가 상기 제1 접촉 요소 내부에 배치되도록, 상기 플러그인 커넥터 상에 자체적으로 부착된 상기 하나 이상의 제2 접촉 요소를 갖는 플러그인 커넥터 상으로 눌려진다.

상기 제2 접촉 요소를 상기 제1 접촉 요소의 개구에 삽입할 때, 상기 스프링 접촉 요소의 개별 라멜라 접촉 스프링은, 상기 접촉 장치의 접촉 요소들 사이에서 전기적 접속이 이루어지도록, 상기 제1 접촉 요소의 내부 표면에 접촉하고 탄성적으로 변형된다.

본 발명의 대안적인 제2 실시 예에 따르면, 상기 하나 이상의 접촉 장치가 제1 접촉 영역에서 상기 회로 기판에 연결되어 있다. 또한, 자체적으로 회로 기판에 단단히 연결된 상기 접촉 장치를 갖는 상기 회로 기판은, 상기 플러그인 커넥터가 적어도 상기 접촉 장치의 제2 접촉 영역 내에 배치되도록, 제2 접촉 영역을 갖는 상기 플러그인 커넥터 상으로 눌려진다.

상기 제2 접촉 영역을 갖는 접촉 장치를 상기 플러그인 커넥터 상으로 누를 때, 바람직하게는 상기 스프링 접촉 요소의 개별 라멜라 접촉 스프링들이, 상기 접촉 장치와 플러그인 커넥터 사이에 전기적 접속이 이루어지도록, 상기 플러그인 커넥터들의 외부 표면들과 접촉하고, 탄성적으로 변형된다.

본 발명의 바람직한 실시 예는 자동차 공기 조화 시스템의 냉매 회로에서 냉매의 압축기를 위한 증기 유체를 압축하기 위한 압축기 구동 장치, 특히 전기 모터의 사용을 가능하게 한다.

요약하면, 전기 연결부들을 연결하기 위한 본 발명에 따른 어레인지먼트 또는 상기 어레인지먼트를 구비하는 증기 유체의 압축기를 구동하기 위한 본 발명에 따른 장치는 추가로 다양한 장점을 갖는다:

- 큰 공차의 보상이 보장되기 때문에, 예를 들어 구조적 요소 내에 있는 연결 요소들의 기계적 및 열 응력에 대한 정확도 및 공차와 관련하여 적은 요구 사항과 함께 최소 구성 요소 수, 따라서 또한

- 인버터의 낮은 공간 요구사항 및 넓고 사용 가능한 구성 공간;

- 특히 선택적 또는 수동 납땜과 관련하여 버스 바를 사용하지 않고 회로 기판에 대한 연결 요소의 직접적인 전기 접촉을 통한 어레인지먼트의 간단한 설치, 예를 들어 최소한의 결합력으로 다른 전자 부품과 함께 회로기판의 자동 조립이 가능하기 때문이며, 이 경우 접촉 장치들이 축 방향 납땜면으로도 사용되는 축 방향 잠금 장치를 구비하고, 사전 주석 도금된 접촉 장치는 회로 기판에 직접 납땜될 수 있으며, 회로 기판의 개별 접촉 요소를 압입하거나 나사 결합하거나 선택적 납땜이 필요하지 않을 뿐만 아니라 리플로우(reflow) 방법을 사용한 웨이브 납땜이 가능함;

- 직렬로 배치되는 최소 수의 전기 접점으로, 특히 열 전도성 플러그인 커넥터를 통한 최대 열 방출과 동시에 최소한의 전기 손실 발생, 그리고

- 최소 제조 비용.

본 발명의 실시 예들의 추가적인 세부 사항들, 특징들 및 장점들은 첨부된 도면들을 참조하여 이루어지는 실시 예들의 하기 설명으로부터 드러난다. 도면부에서:
도 1a는 압축 기구를 구동하기 위한 장치, 특히 전기 모터 및 인버터 어레인지먼트를 구비한 전동 압축기를 단면도로 도시하고,
도 1b는 스위칭 소자들 및 연결 어레인지먼트를 구비한 종래 기술에 공지된 인버터의 회로 기판을 사시도로 도시하며,
도 1c는 접촉 슬리브들이 압입된 도 1b의 회로 기판을 평면도로 도시하고,
도 2a는 연결 요소들, 장착 요소 및 전기 모터의 전기 연결부들과 인버터의 전기 연결부들을 전기적으로 연결하기 위한 제1 및 제2 접촉 요소를 갖는 제1 접촉 장치를 구비한 연결 어레인지먼트를 사시도로 도시하며,
도 2b 내지 2d는 도 2a의 제1 접촉 장치를 갖는 연결 어레인지먼트를 인버터의 측면도, 단면도 그리고 사시도에서 상기 인버터가 회로 기판에 장착된 상태로 도시하고,
도 2e 내지 2h는 도 2a 내지 2d의 제1 접촉 장치의 제2 접촉 요소를 각각 전체 사시도 및 상세도로 도시하며,
도 3a 및 3b는 각각 제2 접촉 장치를 갖는 연결 어레인지먼트의 연결 요소들을 인버터가 회로 기판에 장착된 상태에서 사시도 및 단면도로 도시하고, 그리고
도 3c 및 3d는 제1 접촉 영역과 제2 접촉 영역을 갖는 제2 접촉 장치를 측면도와 사시도로 도시한다.

도 1a에는, 압축 기구(4)를 구동하기 위한 장치(3)로서, 하우징(2) 내에 배치된 전기 모터(3)와 인버터(5)의 어레인지먼트를 구비한, 구체적으로 냉매 회로를 통해 냉매를 이송시키기 위한 자동차 공기 조화 시스템용 증기 유체 전동 압축기(1)가 단면도로 개시된다. 상기 전기 모터(3)는 상기 인버터(5)의 스위칭 장치(6)를 통해 전기 에너지를 공급받는다.

전기 모터(3)는 실질적으로 중공 실린더 형상의 고정자 코어 및 상기 고정자 코어 상에 권취된 코일들을 갖는 고정자(7) 및 상기 고정자(7) 내부에 배치된 회전자(8)를 구비한다. 상기 회전자(8)는, 연결 어레인지먼트를 통해 고정자(7)의 코일들에 전기 에너지가 공급될 때 회전 운동으로 설정된다. 상기 연결 어레인지먼트(9)는 고정자(7)의 단부면에 형성되어 있고 다수의 전기 연결부들을 갖는다.

회전자(8)는 고정자(7) 내부에 동축으로 배치되어 회전축을 중심으로 회전될 수 있다. 구동 샤프트(10)는 회전자(8)와 일체로 또는 별도의 요소로서 형성될 수 있다.

전기 모터(3) 그리고 고정식 및 선회식 스파이럴을 갖는 스크롤 압축기로 형성된 압축 기구(4)는 하우징(2)에 의해 둘러싸인 체적 내에 배치되며, 이 경우 하우징(2)은 전기 모터(3)를 장착하기 위한 제1 하우징 요소와 압축 기구(4)를 장착하기 위한 제2 하우징 요소로, 그리고 바람직하게는 금속, 특히 알루미늄으로 형성된다.

그 내부에서 증기 유체, 특히 냉매가 압축되는 압축 기구(4)의 선회식 스파이럴은 전기 모터(3)의 회전자(8)에 연결된 구동 샤프트(10)를 통해 구동된다. 도면에 도시되지 않은 일 실시 형태에 따르면, 압축 기구는 또한 예를 들면, 사판(wobble plate)을 구비하여 형성될 수도 있다.

전기 모터(3)의 동작을 제어하기 위한 스위칭 장치(6)는 다양한 스위칭 소자(11)들을 구비하여 형성된 회로 기판(PCB)(12)을 갖는다. 상이한 제어 회로들과 구성 요소들이 상기 회로 기판(12) 상에 장착되고 전기적으로 연결되며, 외부 전원으로부터 전기 에너지를 공급받는다.

연결 단자들을 갖는 커넥터 하우징용 연결 통로들이 있는 장착 요소를 갖는 지지 요소가 고정자(7)의 단부면에 배치된다. 커넥터 하우징의 연결 단자들은 전기 모터의 코일들과 인버터, 특히 전기 전도성 핀형 연결 요소들 사이의 전기적 연결의 구성 요소 역할을 하며, 상기 연결 요소들은 지지 요소의 장착 요소의 연결 통로들을 통과하여 삽입되고 커넥터 하우징의 연결 단자들에 꽂힌다.

도 1b에는 인버터의 회로 기판(12')이 종래 기술에 공지된 스위칭 소자들(11) 및 상기 회로 기판(12')에 압입된 접촉 슬리브(15')를 갖는 연결 어레인지먼트(9')와 함께 사시도로 도시되어 있다. 도 1c에는 도 1b의 회로 기판(12')이 상기 회로 기판(12')에 압입된 접촉 슬리브(15')들과 함께 평면도로 개시되어 있다.

여기에 도시되지 않은 전기 모터의 전기 연결부들에 대한 연결을 의미하는 연결 어레인지먼트(9')의 전기 전도성 핀형 연결 요소(13')들은 회로 기판(12')에 압입된 접촉 슬리브(15')들을 통해 인버터에 연결된다. 플러그인 커넥터로도 지칭되는 연결 요소(13')들은 장착 요소(14') 내부에서 서로 평행하게 고정된다. 접촉 슬리브(15')들은 또한 서로 평행하고 플러그인 커넥터(13')를 장착하기 위한 연결 어레인지먼트(9')의 플러그인 커넥터(13')와 동일한 간격으로 배치된다. 접촉 슬리브(15')들은 회로 기판(12') 내로 직접 압입된다.

개별 구성 요소들을 서로 전기적으로 연결하기 위해, 버스 바(16)들은 선택적으로 회로 기판(12') 상에 납땜된다. 예를 들어, 각각의 접촉 슬리브(15')는 버스 바(16)의 일 단부에서 버스 바(16)에 전기적으로 그리고 기계적으로 연결된다.

어레인지먼트가 조립될 때, 플러그인 커넥터(13')들은 각각 접촉 슬리브(15')에 삽입된다. 플러그인 커넥터(13')와 접촉 슬리브(15')는, 각각의 플러그인 커넥터(13')가 전기적 접촉이 설정되는 방식으로 외부 표면에 의해 중공 실린더형 접촉 슬리브(15')의 내부 표면과 접촉하도록 형성된다.

버스 바(16)에 의해 생성된 간접 접촉의 목적은 전기 연결부의 개별 구성 요소들의 배치 시 발생하는 공차를 보상하는 것이다. 또한, 이러한 간접 접촉은 비교적 길고 유연한 버스 바(16)와 결합하여서만 구현될 수 있다.

도 2a에는 전기 모터의 커넥터 하우징 내에 배치된 연결부들과 인버터의 연결부들을 전기적으로 연결하기 위한 연결 요소(13)들, 장착 요소(14), 그리고 구조적 요소(17)들과, 제1 접촉 요소(15a-1a) 및 제2 접촉 요소(15-1b)를 갖는 제1 접촉 장치(15-1)를 갖는 연결 어레인지먼트(9), 특히 유리-금속 글랜드(gland)가 사시도로 도시되어 있다.

연결 요소(13)들은 판형 장착 요소(14)를 통해 삽입된다. 하기에서 플러그인 커넥터(13)로도 지칭되는 직선 핀의 형태를 갖는 각각의 연결 부재(13)는 공통 축, 특히 종축을 따라 정렬되는 3개의 상이한 영역을 형성하도록 배치된다. 제1 영역 및 제2 영역은 각각 서로 마주보고 배치된 판형 장착 요소(14)의 표면들 너머로 돌출한다. 플러그인 커넥터(13)의 제3 영역은 각각의 경우에 장착 요소(14) 내부에 배치된다.

바람직하게는 전체 길이에 걸쳐 일정한 직경을 갖는 직선 원형 실린더로서 형성된 플러그-커넥터(13)들은 각각 제3 영역과 함께 장착 요소(14) 내로 의도된 관통 개구 내부에 배치된다. 상기 관통 개구의 내경은, 관통 개구 내부에 플러그인 커넥터(13)를 장착 및 고정하기 위한 간극에 더해서 플러그인 커넥터(13)의 외경에 상응한다. 플러그인 커넥터(13)와 장착 요소(14)를 둘러싸는 벽 사이에 형성된 슬롯은 구조적 요소(17), 특히 유리 구조적 요소에 의해 채워진다. 상기 슬롯을 채우고 바람직하게는 유리로 제조된 구조적 요소(17)는, 한편으로는 관통 개구 내에 그리고 이에 따라 장착 요소(14)에 플러그인 커넥터(13)를 고정하는 역할을 하고, 다른 한편으로는 장착 요소(14)로부터 전기 전도성 플러그인 커넥터(13)를 격리시키는 역할을 하며, 이 경우 구조적 요소(17)는 장착 요소(14)의 상응하는 평면 너머로 플러그인 커넥터(13) 방향으로 돌출한다. 구조적 요소(17)의 돌출부들 각각은 실질적으로 원뿔 또는 절두 원추형 형상을 갖는다.

설정 및 재생산이 어렵기 때문에, 특히 제조 시 모든 공구의 공차가 더해지기 때문에, 장착 요소(14) 내부의 플러그인 커넥터(13)의 어레인지먼트는 제조 공차가 있다. 이러한 편차는 높은 유연성, 또한 높은 정확도로 보상되어야 한다.

발생하는 공차를 보상하면서 안전한 전기적 연결을 위해, 접촉 장치(15-1)의 제1 실시 예는, 서로 동축으로 배치되고 접촉 장치(15-1)가 조립될 때 공통 종축을 따라 연장되는 2개의 접촉 요소(15-1a, 15-1b)를 가진다. 폐쇄 단부면을 갖는 실질적으로 중공 실린더형 접촉 슬리브로서 형성된 제1 접촉 요소(15-1a)는, 제2 접촉 요소(15-1b)를 완전히 둘러싸는 방식으로 제2 접촉 요소(15-1b)의 외부 표면에 반경 방향으로 위치되며, 이 경우 제2 접촉 요소(15-1b)는 스프링 접촉 요소로서, 특히 탄성 변형 가능한 라멜라 접촉 스프링을 구비하여 형성된다.

도 2a에는, 장착 요소(14) 너머로 돌출하는 플러그-커넥터(13)의 영역으로 눌려지는 접촉 장치(15-1)의 제2 접촉 요소(15-1b) 및 여기서 볼 수 없는 접촉 장치(15-1)의 제1 접촉 요소(15-1a)가 도시된다. 상기 제2 접촉 요소(15-1b)는 상기 제1 접촉 요소(15-1a) 내에 완전히 배치되고, 이에 따라 상기 제1 접촉 요소(15-1a)에 의해 은폐된다.

제1 접촉 요소(15-1a)는 실질적으로 제1 섹션 및 제2 섹션을 갖는, 폐쇄 단부면을 구비한 원형 중공 실린더형 슬리브의 형상을 가지며, 이들 섹션은 각각 슬리브의 축 방향으로 연장되고, 칼라(15a), 구체적으로 시트 또는 플랜지로서 형성된 섹션을 통해 서로 연결된다. 상기 칼라(15a)는 슬리브의 전체 외부 표면 주위에 형성된다.

따라서, 제1 섹션은 슬리브의 제1 단부면으로부터 칼라(15a)까지 연장되고, 축 방향으로 제2 섹션보다 큰 길이로 형성되어 있으며, 이때 상기 제2 섹션은 슬리브의 제2 폐쇄 단부면으로부터 칼라(15a)까지 연장된다.

또한, 슬리브는, 슬리브의 제1 단부면으로부터 제2 폐쇄 단부면으로 연장되고 특히 막힌 홀로서 형성된, 바람직하게는 길이에 걸쳐 일정한 내경을 갖는, 제2 접촉 요소(15-1b)를 장착하기 위한 개구를 갖는다. 제1 접촉 요소(15-1a)의 폐쇄 단부면은, 접촉 장치(15-1)를 장착할 때 제2 접촉 요소(15-1b)에 대해, 그리고 플러그인 커넥터(13)와 제1 접촉 요소(15-1a) 사이에 제2 접촉 요소(15-1b)를 고정시키기 위해 스토퍼로서 역할을 하며, 이 경우 제1 접촉 요소(15-1a)의 폐쇄 단부면은 장착 동안 플러그인 커넥터(13)를 따라 제2 접촉 요소(15-1b)의 원치 않는 변위를 방지한다.

제1 섹션 및 제2 섹션 모두에서, 중공 실린더형 제1 접촉 요소(15-1a)는 실질적으로 일정한 벽 두께로 형성된다. 칼라(15a)는, 제1 접촉 요소(15-1a)의 종축에 수직으로 연장되는 평면에 정렬되고, 칼라(15a)의 영역에서 제1 접촉 요소(15-1a)가 더 큰 벽 두께로 형성되도록 반경 방향으로 세그먼트들의 외부 표면들 너머로 돌출한다.

구체적으로 막힌 홀로서 형성된 제1 접촉 요소(15-1a)의 개구의 축 방향으로의 제1 접촉 요소(15-1a)의 연장은, 바람직하게는 실질적으로 장착 요소(14) 또는 구조적 요소(17) 너머로 돌출하는 플러그인 커넥터(13)의 영역의 최대 길이에 상응한다.

도 2b 내지 2d에는, 도 2a의 접촉 장치(15-1)를 갖는 연결 어레인지먼트(9)가 인버터(12)의 측면도, 단면도 그리고 사시도에서 상기 인버터가 회로 기판(12)에 장착된 상태로 개시된다.

제1 접촉 요소(15-1a)는 회로 기판(12) 내에 직접 배치되어 상기 회로 기판(12)에 납땜되며, 이 경우 접촉 슬리브는 플랜지형 또는 돌출형(bulge-like) 칼라(15a)가 회로 기판(12)의 표면에 접촉할 때까지 항상 제1 단부면을 선두로 하여 회로 기판(12) 내의 관통 개구를 통해 삽입된다. 따라서, 칼라(15a)는 장착 시 축 방향 스토퍼 및 지지부로서 역할을 한다. 한편, 제1 접촉 요소(15-1a)는 이의 제1 섹션 및 회로 기판(12)의 제1 표면 상의 칼라(15a)와 함께 회로 기판(12) 너머로 돌출한다. 다른 한편으로, 제1 접촉 요소(15-1a)는 회로 기판(12)의 제2 표면의 제1 섹션의 일부와 함께 상기 회로 기판(12) 너머로 돌출한다.

회로 기판(12) 내에 생성될 관통 개구의 직경은 실질적으로 구성 요소들을 장착 및 납땜하기 위한 간극에 더하여 제1 접촉 요소(15-1a)의 제1 섹션의 외경에 상응한다. 리플로우(reflow) 납땜의 경우, 예를 들어, 금속으로 형성된 제1 접촉 요소(15-1a)의 표면은 가공, 특히 코팅되는데, 특히 주석 도금된다.

제1 접촉 요소(15-1a)의 형태 및 디자인은 회로 기판(12)의 자동 완성에 적합하다. 회로 기판(12)의 관통 개구에 제1 접촉 요소(15-1a)를 자동 배치한 후, 상기 제1 접촉 요소(15-1a)는 연납땜에 의해 상기 회로 기판(12)에 연결된다. 또한, 축 방향 스토퍼로서 형성된 칼라(15a)는 납땜 공정 동안 충분한 납땜 슬롯을 제공하며 장착 및 작동 중에 모든 하중을 받는다.

장착 공정 동안, 특히 탄성적으로 변형 가능한 라멜라 접촉 스프링들을 갖는 슬리브형 스프링 접촉 요소로도 형성되는 제2 접촉 요소(15-1b)는 장착 요소(14)를 통해 결합되는 연결 어레인지먼트(9)의 플러그인 커넥터들(13) 중 하나에 부착된다. 제2 접촉 요소(15-1b)의 벽은 단부면들의 영역에서 원형 링 형태로 형성되고, 라멜라 접촉 스프링들의 영역에서 반경 방향으로 균일하게 바깥쪽으로 불룩하도록 형성된다. 스트립 형태로 형성되는 라멜라 접촉 스프링들은 단부면들에서 서로 연결된다. 도 2e 내지 2h에는 제1 접촉 장치(15-1)의 제2 접촉 요소(15-1b)가 상세도뿐만 아니라 부분도 및 전체 사시도로 도시되어 있다.

제2 접촉 요소(15-1b)는 각 단부면의 영역에서 플러그인 커넥터(13)의 외경보다 약간 작은 내경을 가지며, 그리고 어레인지먼트가 조립될 때, 라멜라 접촉 스프링들의 각각의 내부 표면은 플러그인 커넥터(13)에 대한 전기적 접촉이 설정되도록 플러그인 커넥터(13)의 외부 표면과 접촉한다. 장착 시 그리고 어레인지먼트가 조립될 시 스프링력을 적용할 수 있도록, 원형 링은 바람직하게는 제2 접촉 요소(15-1b)의 벽의 단부면들의 영역에서 슬롯형 개구(18)와 함께 형성되고, 특히 축 방향으로 완전히 슬롯되어있다. 상기 개구(18)는 필요한 스프링력을 발생시킬 수 있도록 원형 링의 직경의 적어도 약간의 확대를 허용한다.

제2 접촉 요소(15-1b)는, 라멜라 접촉 스프링들에 의해 생성된 영역에서, 제1 접촉 요소(15-1a)의 내경보다 큰 최대 외경을 갖는다. 제2 접촉 요소(15-1b)를 제1 접촉 요소(15-1a)의 개구 내로 삽입할 때, 개별 라멜라 접점들은, 접촉 장치(15-1)의 접촉 요소(15-1a, 15b)들 사이에 전기적 연결이 설정되는 방식으로 제1 접촉 요소(15-1a)의 내부 표면과 접촉하고 탄성적으로 변형된다.

장착 순서에 따라, 제2 접촉 요소(15-1b)는, 플러그인 커넥터(13)의 단부면들의 영역 내에서 또는 제1 접촉 요소(15-1a) 내의 라멜라 접촉 스프링들의 영역 내에서 각각 유실되지 않도록, 탄성 변형으로 인해 고정된다.

어레인지먼트가 조립될 때, 회로 기판(12)에 견고하게 연결된 제1 접촉 요소(15-1a)들을 갖는 회로 기판(12)은, 상기 제2 접촉 요소(15-1b)가 플러그인 커넥터(13)들과 함께 제1 접촉 요소(15-1a) 내에 배치되는 방식으로, 플러그 커넥터(13)들에 연결된 제2 접촉 요소(15-1b)들과 함께 연결 어레인지먼트(9)의 플러그인 커넥터(13)들에 부착된다.

어레인지먼트가 조립된 상태에서, 제2 접촉 요소(15-1b)들은 각각 플러그인 커넥터(13)의 하나의 외부 표면과 제1 접촉 요소(15-1a)의 내부 표면 사이에 슬롯으로, 특히 실질적으로 원형 슬롯으로 형성된 간극 내에 고정된다.

제2 접촉 요소(15-1b)는 반경 방향 내측을 향하는 잠금 장치(19)와 함께 축 방향으로 바깥쪽을 향하는 측의 환형 단부면들 중 하나에 형성되고, 상기 잠금 장치는 플러그인 커넥터(13) 상에 장착 시 스토퍼로서 역할을 하고 제1 접촉 요소(15-1a)와 플러그인 커넥터(13) 사이에 제2 접촉 요소(15-1b)를 고정한다. 잠금 장치(19)는 제2 접촉 요소(15-1b)가 특정 위치까지만 플러그인 커넥터(13) 상에 연결되고 제 위치에 고정되는 것을 보장한다. 잠금 장치(19)는 예를 들어, 도 2e 및 2f에 따라 반경 방향 내측으로 향하는 완전히 둘러싸는 칼라로서, 또는 도 2g 및 2h에 따라 후크(hook) 또는 핑거(finger) 형태의 단일 요소로서 형성될 수 있다. 또한, 바람직하게는 서로 마주보고 배치된 2개 이상의 단일 요소를 갖는 장금 장치의 실시 예도 고려될 수 있다.

장착될 때, 제1 접촉 요소(15-1a), 제2 접촉 요소(15-1b) 및 플러그인 커넥터(13)는, 발생하는 공차가 충분히 보상되어 극한의 공차 조건에서도 플러그인 커넥터(13)를 장착하고 회로 기판(12)과 플러그인 커넥터(13) 사이의 전기 접속을 설정할 수 있도록, 정렬 및 배치된다.

도 3a 및 3b에는, 연결 어레인지먼트(9)의 플러그인 커넥터(13)들이 각각 제2 접촉 장치(15-2)와 함께 인버터가 회로 기판(12)에 장착된 상태에서 사시도 및 단면도로 도시되어 있다. 도 3c 및 3d에는 제1 접촉 영역(15-2a) 및 제2 접촉 영역(15-2b)을 갖는 제2 접촉 장치(15-2)가 측면도 및 상세 사시도로 도시되어 있다.

플러그인 커넥터(13)와 회로 기판(12) 사이에서 발생하는 공차를 보상하면서 안전한 전기적 연결을 위해 실질적으로 중공 실린더형 접촉 슬리브로도 형성되는 제2 접촉 장치(15-2)는, 제1 접촉 영역(15-2a) 및 제2 접촉 영역(15-2b)을 갖고, 이들 접촉 영역은 공통 종축을 따라 연장된다. 접촉 장치(15-2)는 접촉 영역(15-2a, 15-2b)들과 함께 일체형 구성 요소로 형성된다.

상기 제1 접촉 영역(15-2a)과 제2 접촉 영역(15-2b)은 칼라(15a), 특히 시트 또는 플랜지로서 형성된 섹션을 통해 서로 연결되어 있다. 상기 칼라(15a)는 슬리브의 전체 외부 표면 주위에 형성된다. 따라서 제1 접촉 영역(15-2a)은 슬리브의 제1 단부면으로부터 칼라(15a)까지 연장되고, 슬리브의 제2 단부면으로부터 칼라(15a)까지 연장되는 제2 접촉 영역(15-2b)보다 축 방향으로 더 작은 길이로 형성된다. 또한, 슬리브는 플러그인 커넥터(13)를 장착하기 위한 개구, 특히 관통 개구를 가지며, 이에 따라 슬리브 개구의 제1 단부면으로부터 제2 단부면까지 연장된다.

제1 접촉 영역(15-2a)에서, 중공 실린더형 접촉 장치(15-2)는 실질적으로 일정한 벽 두께를 갖는다. 칼라(15a)는 중공 실린더형 제1 접촉 영역(15-2a)의 종축에 대해 수직으로 연장되는 평면에 정렬되고 접촉 영역(15-2a, 15-2b)들의 외부 표면들 너머로 반경 방향으로 돌출함으로써, 상기 접촉 장치(15-2)는 칼라(15a)의 영역에서 더 큰 벽 두께로 형성된다.

제1 접촉 영역(15-2a)은 회로 기판(12) 내에 직접 배치되고 회로 기판(12)에 납땜되며, 이 경우 접촉 슬리브는 회로 기판(12) 내에 형성된 관통 개구를 통해 항상 제1 단부면을 선두로 하여 삽입되고, 축 방향 스토퍼 및 지지부로서 제공된 플랜지형 또는 돌출형(bulge-like) 칼라(15a)와 함께 상기 회로 기판(12)의 표면에 접촉한다. 접촉 장치(15-2)는 특히 회로 기판(12)의 표면 상에서 제2 접촉 영역(15-2b) 및 칼라(15a)와 함께 상기 회로 기판(12) 너머로 돌출한다. 제1 접촉 영역(15-2a)는 적어도 메인 부분과 함께 회로 기판(12)의 관통 개구 내부에 배치된다.

회로 기판(12) 내에 생성되는 관통 개구의 직경은, 구성 요소들의 장착 및 납땜을 위한 간극에 더하여 실질적으로 제1 접촉 영역(15-2a)의 외경에 상응한다. 금속으로 형성된 접촉 장치(15-2)의 표면은, 예를 들어 리플로우(reflow) 납땜을 위해 가공, 특히 코팅되는데, 특수하게는 주석 도금된다.

회로 기판(12)의 관통 개구에 접촉 장치(15-2)를 바람직하게는 자동 삽입한 후, 상기 접촉 장치(15-2)는 납땜에 의해 상기 회로 기판(12)에 연결된다. 또한, 축 방향 스토퍼로서 형성된 칼라(15a)는 납땜 공정 동안 충분한 납땜 슬롯을 제공하며 장착 및 작동 중에 모든 하중을 받는다.

조립 동안, 특히 탄성적으로 변형 가능한 라멜라 접촉 스프링들을 갖는 스프링 접촉 요소로서 형성된 제2 접촉 영역(15-2b)을 구비하는 접촉 장치(15-2)는 플러그인 커넥터(13)에 연결된다. 제2 접촉 영역(15-2b)의 벽은 단부면들의 영역에서 원형 링 형태로 형성되고, 라멜라 접촉 스프링들의 영역에서 균일하게 반경 방향으로 내측으로 불룩하도록 형성된다. 스트립 형태로 생성되는 라멜라 접촉 스프링들은 단부면들에서 서로 연결되고, 반면에 또한 제2 접촉 영역(15-2b)의 일 단부면은 칼라(15a)에 연결된다.

라멜라 접촉 스프링들은 접촉 장치(15-2)의 필수 부분이다. 상기 라멜라 접촉 스프링들은 실린더형 슬리브의 원래 형태에서 생성되며, 이 경우 제2 접촉 영역(15-2b)에서 슬리브의 벽은 축 방향 또는 종축 방향으로 여러 번 슬롯된다. 이와 같이 형성된, 원주 방향으로 일정하고 바람직하게는 동일한 폭 및 축 방향으로 동일한 길이의 스트립들이 슬리브의 내부 표면을 향해 구부러져서, 라멜라 접촉 스프링들이 발생한다. 라멜라 접촉 스프링들은 원형으로 배치된다.

축 방향으로 제2 접촉 영역(15-2b)의 길이는 바람직하게는 회로 기판(12) 너머로 돌출하는 플러그인 커넥터(13)의 영역의 최대 길이에 실질적으로 상응한다.

접촉 장치(15-2)는, 장치가 조립될 때 내부 표면이 플러그인 커넥터(13)의 내부 표면에 접촉하고, 그에 따라 상기 플러그인 커넥터(13)에 대한 전기적 연결을 설정하기 위해, 전체 제1 접촉 영역(15-2a) 및 제2 접촉 영역(15-2b)의 각 단부면 모두에서 플러그인 커넥터(13)의 외경에 상응하는 내경을 갖거나, 상기 플러그인 커넥터(13)의 외경보다 큰 내경을 갖는다.

접촉 장치(15-2)의 반경 방향으로부터 편향된 라멜라 접촉 스프링들을 갖는 제2 접촉 영역(15-2b)은 플러그인 커넥터(13)의 외경보다 작은 최소 내경을 갖는다. 플러그인 커넥터(13)를 접촉 장치(15-2)의 개구 내에 삽입할 때, 개별 라멜라 접점들은, 상기 플러그인 커넥터(13)와 접촉 장치(15-2) 사이에 전기적 연결이 설정되는 방식으로, 플러그인 커넥터(13)의 외부 표면과 접촉하고 탄성적으로 변형된다.

어레인지먼트가 조립될 때, 회로 기판(12)은, 플러그인 커넥터(13)들이 접촉 장치(15-2) 내에 배치되도록, 회로 기판(12) 내에 배치되고 회로 기판(12)에 단단히 고정되는 플러그인 커넥터(13)에 연결된다. 플러그인 커넥터(13)들 각각은 접촉 장치(15-2)에 의해 완전히 둘러싸인다.

조립된 상태에서, 접촉 장치(15-2) 및 플러그인 커넥터(13)는, 발생하는 공차들이 충분히 보상되어 극한의 공차 조건에서도 플러그인 커넥터(13)를 장착할 수 있고 회로 기판(12)과 플러그인 커넥터(13) 사이의 전기적 연결을 설정할 수 있도록, 정렬 및 배치된다.

1: 압축기
2: 하우징
3: 장치, 전기 모터
4: 압축 기구
5: 인버터
6: 스위칭 장치
7: 고정자
8: 회전자
9, 9': 연결 어레인지먼트
10: 구동 샤프트
11: 스위칭 소자
12, 12': 회로 기판
13, 13': 연결 요소, 플러그인 커넥터
14, 14': 장착 요소
15: 접촉 슬리브
15-1, 15-2: 접촉 장치
15-1a: 접촉 장치(15-1)의 제1 접촉 요소
15-1b: 접촉 장치(15-1)의 제2 접촉 요소
15-2a: 접촉 장치(15-2)의 제1 접촉 영역
15-2b: 접촉 장치(15-2)의 제2 접촉 영역
15a: 칼라
16: 버스 바
17: 구조적 요소
18: 개구
19: 잠금 장치

Claims

하나 이상의 전기 전도성 연결 요소(13) 및 축 방향으로 상기 연결 요소(13)를 장착하기 위한, 회로 기판(12) 내에 고정된 하나 이상의 접촉 장치(15-1, 15-2)를 갖는 연결 어레인지먼트(9)를 구비하는, 특히 하우징(2)을 통해 압축기 구동 장치의 전기 연결부들을 연결하기 위한 어레인지먼트로서,
상기 접촉 장치(15-1, 15-2)는 탄성적으로 변형 가능한 라멜라 접촉 스프링들을 갖는 하나 이상의 스프링 접촉 요소를 구비하고, 상기 라멜라 접촉 스프링들은 상기 연결 요소(13)에 전기 전도성으로 접촉하는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제1항에 있어서,
상기 접촉 장치(15-1, 15-2)는 중공 실린더형 접촉 슬리브로서 형성되는 하나 이상의 구성 요소를 갖는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제2항에 있어서,
중공 실린더형 접촉 슬리브의 형태를 갖는 상기 접촉 장치(15-1, 15-2)의 구성 요소는, 모두 축 방향으로 연장되고 칼라(15a)에서 서로 연결되는 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제3항에 있어서,
상기 제1 세그먼트는 제1 단부면으로부터 상기 칼라(15a)까지 연장되고, 그리고 상기 제2 세그먼트는 제2 단부면으로부터 상기 칼라(15a)까지 연장되는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 칼라(15a)는 상기 세그먼트들의 외부 표면들 너머로 반경 방향으로 돌출하도록 그리고 상기 구성 요소를 완전히 둘러싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 칼라(15a)는 축 방향으로 배치된 상기 구성 요소의 종축에 대해 수직으로 연장되는 평면에 정렬되는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
중공 실린더형 접촉 슬리브의 형태를 갖는 상기 접촉 장치(15-1, 15-2)의 구성 요소의 일 세그먼트는, 상기 칼라(15a)까지 상기 회로 기판(12) 내에 형성된 관통 개구에 삽입되고, 그런 다음 상기 회로 기판(12)과 납땜되는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스프링 요소의 상기 라멜라 접촉 스프링들은 상기 접촉 장치(15-1, 15-2)의 축 방향으로 스트립 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제8항에 있어서,
상기 라멜라 접촉 스프링들은 서로 마주보고 배치된 단부들에서 서로 연결되고, 연결부들은 각각 원형 링의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제9항에 있어서,
상기 구성 요소의 초기 상태에서, 상기 라멜라 접촉 스프링들은 상기 단부들 사이의 영역에서 반경 방향으로 내측으로 또는 외측으로 불룩하게 형성되는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연결 요소(13)는 실린더 형상의 핀형 플러그인 커넥터로 형성되는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제11항에 있어서,
상기 연결 요소(13)는 원형 실린더 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접촉 장치(15-1, 15-2) 및 상기 연결 요소(13)는 서로 동축으로 정렬되고 배치되는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접촉 장치(15-1)는 제1 접촉 요소(15-1a) 및 상기 제1 접촉 요소(15-1a)와 별도로 형성되는 제2 접촉 요소(15-1b)를 갖는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제14항에 있어서,
중공 실린더형 접촉 슬리브로서 형성되는 상기 제1 접촉 요소(15-1a)는 반경 방향으로 상기 제2 접촉 요소(15-1b)의 외부 표면에, 상기 제2 접촉 요소(15-1b)가 완전히 둘러싸이는 방식으로 배치되는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제14항 또는 제15항에 있어서,
중공 실린더형 접촉 슬리브로 형성되는 상기 제1 접촉 요소(15-1a)는 상기 제2 접촉 요소(15-1b)를 장착하기 위해 제1 단부면에서 제2 단부면으로 연장되는 개구를 갖는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 접촉 요소(15-1b)는 탄성적으로 변형 가능한 라멜라 접촉 스프링들을 갖는 스프링 접촉 요소로 형성되며, 상기 연결 요소(13)를 둘러싸고 전기적 접촉을 설정하도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제17항에 있어서,
상기 라멜라 접촉 스프링들은 서로 마주보고 배치된 단부들에서 서로 연결되고, 연결부들은 각각 원형 링의 형태를 가지며, 상기 원형 링들은 슬롯형 개구(18)를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제17항 또는 제18항에 있어서,
상기 제2 접촉 요소(15-1b)의 초기 상태에서, 상기 라멜라 접촉 스프링들은 반경 방향으로 외측으로 불룩하게 형성되며, 상기 제2 접촉 요소(15-1b)는 상기 라멜라 접촉 스프링으로 생성된 섹션에서 중공 실린더형 접촉 슬리브로 형성된 상기 제1 접촉 요소(15-1a)의 내경보다 큰 최대 외경을 갖고, 그리고 상기 장치가 조립될 때 상기 라멜라 접촉 스프링들은 각각 탄성적으로 변형되고 외부 표면을 통해 상기 제1 접촉 요소(15-1a)의 내부 표면에 접촉하는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제18항 또는 제19항에 있어서,
상기 제2 접촉 요소(15-1b)는, 축 방향으로 반경 방향 외측을 향하는 원형 링의 단부면에서 반경 방향 내측을 향하는 잠금 장치(19)를 구비하여 형성되는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제14항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
중공 실린더형 접촉 슬리브로 형성된 제1 접촉 요소(15-1a)는, 각각 축 방향으로 연장되고 칼라(15a)에서 서로 연결되는 제1 섹션 및 제2 섹션을 가지며, 상기 제1 섹션은 제1 단부면에서 상기 칼라(15a)까지 연장되고, 상기 제2 섹션은 제2 단부면에서 상기 칼라(15a)까지 연장되는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제21항에 있어서,
중공 실린더형 접촉 슬리브로 형성된 상기 제1 접촉 요소(15-1a)의 상기 제1 섹션은 상기 회로 기판(12) 내에 형성된 관통 개구에 삽입되고, 그런 다음 상기 회로 기판(12)에 납땜되는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접촉 장치(15-2)는 제1 접촉 영역(15-2a) 및 제2 접촉 영역(15-2b)과 함께 일체형 구성 요소로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제23항에 있어서,
원형 중공 실린더형 슬리브로 형성된 상기 접촉 영역(15-2a, 15-2b)들은, 상기 접촉 장치(15-2)의 제1 단부면에서 제2 단부면으로 연장되는, 상기 연결 요소(13)를 장착하기 위한 개구를 갖는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제23항 또는 제24항에 있어서,
상기 제2 접촉 요소(15-2b)는 탄성적으로 변형 가능한 라멜라 접촉 스프링들을 갖는 스프링 접촉 요소로서 형성되고, 상기 연결 요소(13)를 둘러싸고 전기적 접촉을 설정하도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제25항에 있어서,
상기 접촉 장치(15-2)의 초기 상태에서, 상기 라멜라 접촉 스프링들은 반경 방향으로 내측으로 불룩하게 형성되고, 상기 접촉 장치(15-2)는 상기 라멜라 접촉 스프링들로 생성된 상기 제2 접촉 영역(15-2b)에서 상기 연결 요소(13)의 외경보다 작은 최소 내경을 갖고, 그리고 상기 장치가 조립될 때 상기 라멜라 접촉 스프링들의 각 내부 표면이 상기 연결 요소(13)의 외부 표면에 접촉하는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제23항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
원형 중공 실린더형 슬리브로 형성된 상기 접촉 영역(15-2a,15-2b)들 각각은 축 방향으로 연장되고 칼라(15a)에서 서로 연결되며, 상기 제1 접촉 영역(15-2a)은 제1 단부면에서 상기 칼라(15a)까지 연장되고, 상기 제2 접촉 영역(15-2b)은 제2 단부면에서 상기 칼라(15a)까지 연장되는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
제23항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접촉 장치(15-2)의 상기 제1 접촉 영역(15-2a)은 상기 회로 기판(12) 내에 형성된 관통 개구에 삽입되고, 그런 다음 상기 회로 기판(12)에 납땜되는 것을 특징으로 하는, 어레인지먼트.
공통 종축을 따라 배치되는 회전자(8)와 고정자(7) 및 하우징(2)을 포함하는 증기 유체 압축기를 구동하기 위한 장치, 특히 전기 모터로서,
상기 고정자(7)의 축 방향으로 정렬된 제1 단부면에, 하나 이상의 연결 요소(13)를 장착하기 위한 장착 요소를 갖는 지지 요소 및 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 따른 전기 연결부들을 연결하기 위한 어레인지먼트가 형성되는 것을 특징으로 하는, 장치.
하기 단계들을 포함하는, 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 따른 압축기를 구동하기 위한 장치의 전기 연결부들을 연결하기 위한 어레인지먼트의 장착 방법으로서,
- 하나 이상의 접촉 장치(15-1, 15-2)를 회로 기판(12)에 연결하고, 상기 접촉 장치(15-1, 15-2)는 상기 접촉 장치(15-1, 15-2)가 칼라(15a)와 함께 상기 회로 기판(12)에 접촉할 때까지 항상 제1 단부면을 선두로 하여 상기 회로 기판(12) 내에 형성된 관통 개구를 통해 삽입되며,
- 상기 접촉 장치(15-1, 15-2)를 상기 회로 기판(12)과 납땜하며,
- 상기 접촉 장치(15-1, 15-2)의 탄성 변형 가능한 라멜라 접촉 스프링들을 갖는 스프링 접촉 요소를 연결 요소(13)에 부착함으로써, 상기 스프링 접촉 요소를 갖는 상기 접촉 장치(15-1, 15-2)가 상기 연결 요소(13)에 전기 전도성으로 접촉하고, 상기 회로 기판(12)과 상기 연결 요소(13) 사이에 전기적 연결이 설정되는, 방법.
제30항에 있어서,
상기 접촉 장치(15-1)의 하나 이상의 제1 접촉 요소(15-1a)가 상기 회로 기판(12)에 연결되고, 하나 이상의 제2 접촉 요소(15-1b)가 연결 요소(13)에 부착되며, 그리고 상기 제2 접촉 요소(15-1b)가 상기 제1 접촉 요소(15-1b) 내부에 배치되도록, 상기 회로 기판(12)에 자체적으로 단단히 연결된 하나 이상의 제1 접촉 요소(15-1a)를 갖는 상기 회로 기판(12)은 상기 플러그인 커넥터(13) 상에 자체적으로 부착된 하나 이상의 제2 접촉 요소(15-1b)를 갖는 플러그인 커넥터(13) 상으로 눌려지는 것을 특징으로 하는, 방법.
제31항에 있어서,
상기 제2 접촉 요소(15-1b)를 상기 제1 접촉 요소(15-1a)의 개구에 삽입할 때, 상기 접촉 장치(15-1)의 접촉 요소(15-1a, 15-1b)들 사이에서 전기적 연결이 설정되도록, 상기 스프링 접촉 요소의 개별 라멜라 접촉 스프링들은 상기 제1 접촉 요소(15-1a)의 내부 표면에 접하고 탄성적으로 변형되는 것을 특징으로 하는, 방법.
제30항에 있어서,
상기 하나 이상의 접촉 장치(15-2)가 제1 접촉 영역(15-2a)에서 상기 회로 기판(12)에 연결되고, 그리고 상기 플러그인 커넥터(13)가 적어도 상기 제2 접촉 영역(15-2b) 내에 배치되도록, 상기 회로 기판(12)에 자체적으로 단단히 연결된 상기 접촉 장치(15-2)를 갖는 상기 회로 기판(12)은 제2 접촉 영역(15-2b)에서 상기 플러그인 커넥터(13) 상에 눌려지는 것을 특징으로 하는, 방법.
제33항에 있어서,
상기 제2 접촉 영역(15-2b)을 갖는 접촉 장치(15-2)를 상기 플러그인 커넥터(13) 상에 누를 때, 상기 접촉 장치(15-2)와 상기 플러그인 커넥터(13) 사이에 전기적 연결이 설정되도록, 상기 스프링 접촉 요소의 개별 라멜라 접촉 스프링들은 상기 플러그인 커넥터(13)의 외부 표면과 접촉하고 탄성적으로 변형되는 것을 특징으로 하는, 방법.
자동차 공기 조화 시스템의 냉매 회로에서 냉매의 압축기를 위한 제27항에 따른 증기 유체를 압축하기 위한 압축기를 구동하기 위한 장치, 특히 전기 모터의 용도.