DE102011000179B4

DE102011000179B4 - Elektromotorisch angetriebener Kompressor

Info

Publication number: DE102011000179B4
Application number: DE102011000179.4A
Authority: DE
Inventors: Yusuke Kinoshita; Shingo Enami; Ken Suitou
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2010-01-18
Filing date: 2011-01-17
Publication date: 2014-02-13
Anticipated expiration: 2031-01-18
Also published as: CN102128159B; DE102011000179A8; KR101178753B1; KR20110084821A; JP2011144788A; DE102011000179A1; US8618703B2; US20110175470A1; CN102128159A

Abstract

Motor-getriebener Kompressor umfassend ein Gehäuse, an dessen einem Ende ein Aufnahmeraum ausgebildet ist, ein elektrischer Motor, eine Motor-Treiberschaltung, die in dem Aufnahmeraum vorgesehen ist und eine Leiterplatte hat, eine Steckvorrichtung mit einer Stromschiene, die elektrisch an die Leiterplatte angeschlossen ist und einen zylindrischen Abschnitt, der an dem einen Ende des Gehäuses angeordnet ist und sich in Richtung zur Annäherung des elektrischen Motors erstreckt. Das Gehäuse hat eine Montageöffnung, die mit dem Aufnahmeraum sowie dem Inneren des zylindrischen Abschnitts kommuniziert. Die Stromschiene hat eine gebogene Form mit zwei sich gegenüberliegenden Enden bzw. Endabschnitten, die sich in eine Richtung zur Annäherung des elektrischen Motors erstrecken. Die Steckvorrichtung ist in der Montageöffnung angeordnet, wobei ein Ende der Stromschiene in dem zylindrischen Abschnitt eingesetzt bzw. eingeführt ist und das andere Ende der Stromschiene in den Aufnahmeraum eingesetzt bzw. eingeführt ist. Die Montageöffnung wird durch eine Abdeckung verschlossen mit einem Dichtungsbauteil, welches dazwischen angeordnet ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektromotorisch angetriebenen Kompressor mit einem Kompressionsmechanismus, einem elektrischen Motor sowie einer Motor-Treiberschaltung, die in Axialrichtung einer Rotationswelle des Kompressors angeordnet sind.
Aus dem Stand der Technik ist ein elektromotorisch angetriebener Kompressor bekannt mit einem Kompressionsmechanismus, einem Elektromotor bzw. elektrischen Motor sowie einer Motor-Treiberschaltung, die in einem Gehäuse in Axialrichtung einer Rotationswelle des Kompressors angeordnet sind. Die Motor-Treiberschaltung hat einen Inverter mit einer ebenen (planaren) Leiterplatte (Platine), auf welcher elektronische Komponenten wie beispielsweise eine Schaltereinrichtung montiert sind. Das Gehäuse hat an seiner äußeren Fläche eine zylindrische Anschlusshalterung, die auswärts an einer Position angrenzend an den Inverter vorragt. Ein Anschluss bzw. eine Steckvorrichtung mit einer Strom- beziehungsweise Verteilerschiene, die elektrisch an die Leiterplatte angeschlossen ist, sowie mit einem Isolator, welcher die Stromschiene hält, ist in der Anschlusshalterung vorgesehen.
Wenn sich die Anschlusshalterung von dem Gehäuse in eine Richtung senkrecht zur Axialrichtung der Rotationswelle (nachfolgend bezeichnet als die Radialrichtung des Gehäuses) erstreckt, dann wird die Gesamtgröße des Kompressors in dessen radialer Richtung erhöht. Wenn sich die Anschlusshalterung auswärts von dem Gehäuse in radialer Richtung erstreckt und zwar an einer Stelle angrenzend an den Inverter und dann entlang der Achse der Rotationswelle in die Richtung weg von dem elektrischen Motor, dann wird die Gesamtgröße des Kompressors in axialer Richtung der Rotationswelle erhöht. Um eine Erhöhung einer Gesamtbaugröße des Kompressors soweit wie möglich zu verhindern, offenbart beispielsweise die Japanische ungeprüfte Patentanmeldung JP 2009-74517 A einen Motor-getriebenen Kompressor, in welchem die Anschlusshalterung sich radial auswärts von dem Gehäuse an einer Stelle angrenzend an den Inverter und anschließend entlang der Achse der Rotationswelle in Richtung nahe (zur Annäherung) an den elektrischen Motor erstreckt.
Bei der Anordnung des Kompressors, welche in der Veröffentlichung JP 2009-74517 A bekannt gemacht wurde, ist der Anschluss in dem axial sich erstreckenden zylindrischen Abschnitt der Anschlusshalterung vorgesehen, wobei die Stromschiene ebenfalls in dem gleichen Abschnitt der Anschlusshalterung vorgesehen ist. Um die Stromschiene an die Leiterplatte anzuschließen, muss ein Teil der Leiterplatte zwangläufig bis über die äußere periphere Fläche des Gehäuses in den zylindrischen Abschnitt verlängert werden, welches in einer vergrößerten Baugröße der Leiterplatte resultiert.
Wenn sich die Leiterplatte bis über die äußere periphere Fläche des Gehäuses in den zylindrischen Abschnitt hinaus verlängert, muss das Gehäuse zwangsläufig eine große Montagebohrung (Öffnung) für die Verbindung einer solchen großen Leiterplatte mit der Stromschiene aufweisen, sodass eine große Abdeckung (Deckel) für das Schließen einer derart großen Montageöffnung zwangsläufig vorgesehen sein muss. Dies resultiert wiederum in einen sich vergrößerten Dichtungsbereich eines Dichtungsbauteils für das Abdichten der Verbindung zwischen der Abdeckung und dem Gehäuse.
Die vorliegende Erfindung ist daher auf die Absicht gerichtet, einen Motorgetriebenen Kompressor bereit zu stellen, der einen verringerten Dichtungsbereich bezüglich eines Dichtungsbauteils erlaubt und eine verringerte Baugröße einer Leiterplatte (Platine) ermöglicht, wobei dessen Struktur einen zylindrischen Abschnitt aufweist, der sich in Richtung nahe (bzw. zur Annäherung) an einen elektrischen Motor erstreckt.
Zusammenfassung der Erfindung
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hat ein Motorgetriebener Kompressor ein Gehäuse, welches an seinem einen Ende einen Aufnahmeraum hat, eine Rotationswelle, die sich in dem Gehäuse erstreckt, einen Kompressionsmechanismus, welcher durch die Rotationswelle angetrieben wird, einen elektrischen Motor, welcher die Rotationswelle dreht, eine Motor-Treiberschaltung, die in dem Aufnahmeraum vorgesehen ist und die eine Leiterplatte (Platine) hat, einen Anschluss mit einer Strom- beziehungsweise Verteilerschiene, die elektrisch an die Leiterplatte angeschlossen ist, und einen zylindrischen Abschnitt, der an dem einen Ende des Gehäuses platziert ist und sich in Richtung nahe (bzw. zur Annäherung) an den elektrischen Motor erstreckt. Der Kompressionsmechanismus, der elektrische Motor sowie die Motor-Treiberschaltung sind in dem Gehäuse in Axialrichtung der Rotationswelle angeordnet. Der zylindrische Abschnitt ist außerhalb des Gehäuses angeordnet. Das Gehäuse hat eine Montageöffnung, die mit dem Aufnahmeraum sowie dem inneren des zylindrischen Abschnitts in Verbindung steht. Die Stromschiene hat eine gebogene Form mit gegenüberliegenden Enden, die sich Richtung nahe (zur Annäherung) an den elektrischen Motor erstrecken. Der Anschluss ist in der Montageöffnung vorgesehen, wobei ein Ende (Endabschnitt) der Stromschiene in den zylindrischen Abschnitt eingesetzt ist und das andere Ende (Endabschnitt) der Stromschiene in den Aufnahmeraum eingesetzt ist. Die Montageöffnung ist durch einen Deckel verschlossen, mit einem Dichtungsbauteil, welches dazwischen angeordnet ist.
Weitere Aspekte sowie Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren besser ersichtlich, welche beispielhaft die Prinzipien der vorliegenden Erfindung darstellen.
Kurzbeschreibung der Figuren
1 ist eine Längsschnittansicht eines Motor-getriebenen Kompressors gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
2 ist eine Teilschnittansicht des Kompressors gemäß der 1, welche ein Invertergehäuse sowie einen Anschluss des Kompressors vor dessen Montage zeigt,
3 ist eine hintere Höhenansicht des Kompressors der 1, welche einen Deckel bzw. eine Abdeckung zeigt, die an das Invertergehäuse montiert ist,
4 ist eine Schnittansicht, die das Invertergehäuse sowie den Anschluss vor deren Montage gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt,
5 ist eine Schnittansicht, die das Invertergehäuse sowie den Anschluss gemäß der 4 nach deren Montage zeigt,
6 und 7 sind Perspektivenansichten, die das Invertergehäuse sowie den Anschluss gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel jeweils zeigt und
8 ist eine Perspektivenansicht, die das Invertergehäuse und den Anschluss gemäß den 6 und 7 nach deren Montage zeigt.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Im Nachfolgenden wird das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel eines Motorgetriebenen Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die 1 bis 3 näher beschrieben. Der Kompressor ist zur Verwendung in einer Klimaanlage insbesondere für ein Hybridfahrzeug (hybrid electric vehicle) vorgesehen. Es sei darauf hingewiesen, dass die linke Seite sowie die rechte Seite gemäß der 1 die Vorderseite sowie die Hinterseite des Kompressors jeweils sind. Mit Bezug auf die 1 hat der Kompressor 10 eine Gehäusebaugruppe (nachfolgend lediglich als Gehäuse bezeichnet) 11 bestehend aus einem elektrisch leitfähigen Material wie beispielsweise Aluminium. Das Gehäuse 11 hat ein Zwischengehäuse 12, ein Auslassgehäuse 13 sowie ein Invertergehäuse 14. Das Zwischengehäuse 12 ist von einer zylindrischen Form mit einem offenen Ende und einem geschlossenen Ende an der vorderen und hinteren Seite von diesem. Das Auslassgehäuse 13 ist an das offene Ende des Zwischengehäuses 12 über einen Dichtflanch G mittels Schraubenbolzen B1 befestigt, wobei das Invertergehäuse 14 (Gehäuse eines DC-AC-Wandlers) an das geschlossene Ende des Zwischengehäuses 12 durch Schraubenbolzen B2 befestigt ist. Das Zwischengehäuse 12 sowie das Invertergehäuse 14 bilden zusammen einen Aufnahme- bzw. Unterbringungsraum 17.
Das Zwischengehäuse 12 sowie das Auslassgehäuse 13 bilden dazwischen eine Auslasskammer 15. Das Auslassgehäuse 13 hat an dessen vorderem Ende einen Auslassanschluss 16, durch welchen die Auslasskammer 15 an einen externen Kühlkreis (in der Fig. nicht weiter dargestellt) angeschlossen ist. Das Zwischengehäuse 12 ist an den externen Kühlkreis durch einen Einlassanschluss (ebenfalls nicht weiter dargestellt) angeschlossen, der durch das Zwischengehäuse 12 an einer Stelle angrenzend an das Invertergehäuse 14 ausgeformt ist.
Der Kompressor 10 hat eine Rotationswelle 23, die drehbar in dem Zwischengehäuse 12 aufgenommen ist. Das Zwischengehäuse 12 nimmt darin ferner einen Kompressionsmechanismus 18 für das Komprimieren von Kühlmittel sowie einen elektrischen Motor 19 auf für das Antreiben des Kompressionsmechanismus 18. Der Aufnahmeraum 17 nimmt darin einen Inverter (DC-AC-Wandler) 30 auf für das Steuern/Regeln des Betriebs des elektrischen Motors 19 auf. Der Kompressionsmechanismus 18, der elektrische Motor 19 sowie der Inverter 30 sind in dieser Reihenfolge in dem Gehäuse 11 in Axialrichtung der Rotationswelle 23 angeordnet.
Der Kompressionsmechanismus 18 hat eine feststehende Spirale 20 sowie eine bewegbare Spirale 21. Die feststehende Spirale 20 ist fest an dem Zwischengehäuse 12 montiert. Die bewegbare Spirale 21 ist angeordnet, um der feststehenden Spirale 20 gegenüber zu liegen und dazwischen Kompressionskammern 22 auszuformen. Das Volumen jeder Kompressionskammer 22 ist dabei variabel. Die feststehende Spirale 20 ist mit einem Auslasskanal 28 ausgeformt, durch welchen die Kompressionskammer 22 mit der Auslasskammer 15 verbunden ist. Die feststehende Spirale 20 hat an deren vorderem Ende des Weiteren ein Auslassventil 29. Der elektrische Motor 19 hat einen Rotor 24 sowie einen Stator 25. Der Rotor 24 ist auf der Rotationswelle 23 montiert, um mit dieser zusammen zu drehen. Der Rotor 24 hat einen Rotorkern 24A, der auf der Rotationswelle 23 befestigt ist sowie Permanent-Magnete 24B, die auf der Peripherie des Rotorkerns 24A montiert sind. Der Stator 25 ist von einer zylindrischen Gestalt und hat einen Statorkern 25A, der an der inneren peripheren Fläche des Zwischengehäuses 12 montiert ist sowie eine Spule 25B, die auf den Zähnen (in der Zeichnung nicht weiter dargestellt) des Statorkerns 25A aufgewickelt ist.
Der Inverter 30 (Motor-Treiberschaltung) innerhalb des Aufnahmeraums 17 hat eine ebene/flache Leiterplatte (Leiterplatine) 31 sowie verschiedene Arten von elektrischen Komponenten 32A, 32B, 32C und 32D, die auf der Leiterplatte 31 montiert sind. Die Leiterplatte 31 ist auf der inneren Fläche des Invertergehäuses 14 montiert, die (nämlich die innere Fläche) sich in Radialrichtung der Rotationswelle 23 erstreckt. Der Inverter 30 liefert elektrische Energie (elektrischen Strom) an den Stator 25 des elektrischen Motors 19 unter der Steuerung/Regelung einer Klimaanlagensteuerung (in der Figur nicht weiter dargestellt).
Wenn in dem vorstehend beschriebenen Kompressor 10 eine elektrische Energie von dem Inverter 30 zu dem elektrischen Motor 19 zugeführt wird, dann wird der Rotor 24 zusammen mit der Rotationswelle 23 gedreht, wodurch der Kompressionsmechanismus 18 angetrieben wird. Während sich der Kompressionsmechanismus im Betrieb befindet, wird das Volumen jeder Kompressionskammer 22 zwischen der feststehenden und der bewegbaren Spirale 20 und 21 variiert, wobei Kühlgas aus dem externen Kühlkreis durch den Einlassanschluss in das Innere des Zwischengehäuses 20 eingeleitet wird. Das Kühlgas strömt anschließend durch einen Ansaugkanal 27 in die Kompressionskammern 22 und wird darin komprimiert. Das komprimierte Kühlgas wird über den Auslasskanal 28 in die Auslasskammer 15 ausgelassen, während es das Auslassventil aufdrückt und wird anschließend aus dem Kompressor 10 durch den Auslassanschluss 16 in den externen Kühlkreis entlassen. Das Kühlmittel strömt daraufhin durch den externen Kühlkreis und wieder zurück zu dem Einlass des Zwischengehäuses 12.
Das Invertergehäuse 14 ist an seiner äußeren Seite mit einer Anschlusshalterung (Anschlusshalter) 42 versehen. Die Anschlusshalterung 42 hat einen Vorsprungs- bzw. Erstreckungsabschnitt 42A sowie einen zylindrischen Abschnitt 42B. Der Erstreckungsabschnitt (Vorsprungsabschnitt) 42A erstreckt sich auswärts in radialer Richtung der Rotationswelle 23 ausgehend von der äußeren peripheren Seite/Fläche des Invertergehäuses 14 an einer Stelle nahe/angrenzend zu der Endwand. Der Verlängerungsabschnitt 42A ist über einen Teil der Endwand des Invertergehäuses 14 hinweg ausgeformt. Der zylindrische Abschnitt 42B erstreckt sich dabei in Axialrichtung der Rotationswelle 23 ausgehend vom Verlängerungsabschnitt 42A in Richtung hin zu einer Stelle nahe (zur Annäherung) an den elektrischen Motor 19. Der Anschlusshalter bzw. die Anschlusshalterung 42 ist dabei integral mit dem Invertergehäuse 14 ausgebildet.
Das Gehäuse 11 hat an seinem einen Ende eine Montageöffnung 43, die über den Verlängerungsabschnitt 42A der Anschlusshalterung 42 sowie über ein Teil der Endwand des Invertergehäuses 14 hinweg ausgeformt ist. Die Montageöffnung 43 ist an der Endwand des Invertergehäuses 14 geöffnet. Die Montageöffnung 43 ist mit dem Inneren des Verlängerungsabschnitts 42A sowie des zylindrischen Abschnitts 42B in Verbindung und ferner mit dem Aufnahmeraum 17 durch/über eine Durchgangsöffnung 14A, welche in der Endwand des Invertergehäuses 14 an einer Stelle angrenzend an die Anschlusshalterung 42 ausgeformt ist, in Verbindung. Die Montageöffnung 43 ist mit den Inneren der Anschlusshalterung 42 sowie des Aufnahmeraums 17 in Verbindung, und erlaubt es dem Inneren der Anschlusshalterung 42 sowie einem Teil der Leiterplatte 31 in dem Aufnahmeraum 17 zur Außenseite des Invertergehäuses 14 oder des Gehäuses 11 (siehe 2) frei/offen zu liegen. Obgleich der größte Teil des Aufnahmeraums 17 durch die Endwand des Invertergehäuses 14 verschlossen ist, liegt der Teil des Invertergehäuses 14 des Aufnahmeraums 17, welcher der Durchgangsbohrung 14A zugewandt ist, in Richtung zur Außenseite des Invertergehäuses 14 frei/offen. Das Invertergehäuse 14 hat die Durchgangsbohrung/Öffnung 14A zwischen dem Aufnahmeraum 17 und der Montageöffnung 43. Der Querschnittsbereich der Durchgangsöffnung 14A ist dabei jedoch kleiner als der Bereich der Leiterplatte 31.
Der Kompressor 17 hat einen Anschluss 51, der in die Montageöffnung 43 eingesetzt ist. Mit Bezug auf die 2 hat der Anschluss 51 eine Stromschiene (Stromanschluss) 52, die elektrisch an die Leiterplatte 31 anzuschließen ist sowie einen Isolator (Isolationsbauteil) 53, welcher die Stromschiene 52 an der Stelle hält. Die Stromschiene 52 ist durch Biegen eines Metalldrahts in eine U-Form ausgebildet. Die Stromschiene 52 hat zwei sich gegenüberliegende Enden/Endabschnitte 52A und 52B, die parallel zueinander ausgerichtet sind und die durch einen Verbindungsabschnitt 52C miteinander verbunden sind, der sich senkrecht zu den Enden (Endabschnitten) 52A und 52B erstreckt. Bei der Stromschiene 52 erstrecken sich beide Enden 52A und 52B in die gleiche Richtung in Richtung zu einer Stelle nahe (zur Annäherung) an den elektrischen Motor 19. Die Stromschiene 52 wird durch den Isolator 53 gehalten, wobei der Verbindungsabschnitt 52C in dem Isolator 53 eingebettet ist und wobei die sich gegenüberliegenden Enden 52A und 52B aus einer Endseite des Isolators 53 heraus erstrecken. Der Isolator 53 hat auf einer anderen Endseite von diesem zwei Vorsprünge 53A.
Der Isolator 53 ist an der anderen Endseite von diesem an eine Abdeckung (Deckel) 54 für das Verschließen der Montageöffnung 43 angeschlossen. Die Abdeckung 54 hat eine planare Form und besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise ein Metall, wie vorzugsweise Aluminium. Die Abdeckung 54 hat an ihrer einen Endseite zwei Rücksprünge 54A, für das darin Aufnehmen der Vorsprünge 53A des Isolators 53, wodurch es der Abdeckung 54 ermöglicht wird, integral mit dem Isolator 53 ausgebildet zu sein. Mit dem Vorsprüngen 53A, welche in die Rücksprünge 54A eingepasst sind, ist die Peripherie der Abdeckung 54 radial außerhalb des Isolators 53 platziert. Des Weiteren ist eine Dichtungsscheibe 48 (Dichtungsbauteil) um den Isolator 53 herum vorgesehen. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Abdeckung 54 und die Dichtscheibe 48 im Vorfelde mit dem Anschluss 51 einschließlich der Stromschiene 52 und des Isolators 53 integriert.
Das Nachfolgende soll eine Prozedur für das Verbinden/Anschließen der Stromschiene 52 an die Leiterplatte 31 beschreiben. Es sei darauf hingewiesen, dass die Leiterplatte 31 (Leiterplatine 31) bereits auf der inneren Fläche des Invertergehäuses 14 montiert ist und dass das Invertergehäuse 14 bereits schon an das Zwischengehäuse 12 angeschlossen ist.
Wie in der 2 dargestellt ist, wird als erstes für den Fall, dass der Dichtring 48 an der äußeren Peripherie des Isolators 53 bereits montiert ist, der Anschluss 51 in die Montageöffnung 43 eingeführt, sodass das eine Ende 52A der Stromschiene 52 in den Verlängerungsabschnitt 42A der Verbindungshalterung 42 eingeführt wird und das andere Ende 52B der Stromschiene 52 in die Durchgangsbohrung 14A eingeführt wird. Bei dieser Gelegenheit wird das eine Ende 52A der Stromschiene 52 in den zylindrischen Abschnitt 42B der Anschlusshalterung 42 eingeführt und von diesem entsprechend umgeben. Das andere Ende 52B der Stromschiene 52 wird in den Unterbringungsraum 17 sowie durch die Leiterplatte 31 hindurch eingesetzt bzw. eingeführt. Die Abdeckung 54 schließt die Montageöffnung 43, wobei der Dichtring 48 zwischen der Abdeckung 54 und der Peripherie der Montageöffnung 43 abdichtet.
Als Nächstes wird das andere Ende 52B der Stromschiene 52 an die Leiterplatte (Leiterplatine) 31 durch die Öffnung des Invertergehäuses 14 hindurch auf der Seite des elektrischen Motors 19 angelötet, sodass die Stromschiene 52 elektrisch mit der Leiterplatte 31 verbunden ist. Anschließend wird die Abdeckung 54 an dem Invertergehäuse 14 unter Verwendung von Schraubenbolzen 47 befestigt (siehe 3). Auf diese Weise wird die Abdeckung 54 an dem Invertergehäuse 14 montiert und gleichzeitig der Anschluss 51 an der Anschlusshalterung 42 montiert.
Der elektromotorisch angetriebene Kompressor 10 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung bietet die folgenden Vorteile.

(1) Das Innere der Anschlusshalterung 42 kommuniziert mit dem Unterbringungsraum 17 durch die Montageöffnung 43, welche an einem Ende des Invertergehäuses 14 ausgeformt ist. Die Leiterschiene 52 ist in eine U-Form gebogen, wobei deren beiden Enden (Endabschnitte) 52A und 52B sich in Richtung zu einer Stelle erstrecken, die näher an dem elektrischen Motor 19 liegt. Wenn der Anschluss 51 in die Montageöffnung 43 eingesetzt (eingeführt) wird, dann wird ein Ende 52A der Stromschiene 52 in die Anschlusshalterung 42 eingesetzt (eingeführt) und gleichzeitig das andere Ende 52B der Stromschiene 52 in den Unterbringungsraum 17 eingesetzt (eingeführt) für einen Anschluss an die Leiterplatte (Leiterplatine) 31. Dies ermöglicht es der Leiterplatte 31, innerhalb des Unterbringungsraums 17 platziert zu werden, d. h. innerhalb des Invertergehäuses 14, was in einer reduzierten Größe der Leiterplatte 31 resultiert im Vergleich zu jenem Fall, wonach ein Teil der Leiterplatte sich jenseits der äußeren peripheren Fläche des Invertergehäuses erstreckt. Wenn des Weiteren die Abdeckung 54 nicht an dem Invertergehäuse 14 montiert ist und demzufolge die Montageöffnung 43 noch nicht durch die Abdeckung 54 verschlossen ist, muss die Montageöffnung 43 keine solche Größe annehmen, welche der gesamten Leiterplatte 31 in dem Unterbringungsraum 17 erlaubt, zur Außenseite des Invertergehäuses 14 freizuliegen. Die Montageöffnung 43 kann lediglich nur eine solche Baugröße aufweisen, welche nur einem Teil der Leiterplatte 31 in dem Aufnahmeraum 17 und dem Inneren der Anschlusshalterung 42 erlaubt, nach außerhalb des Invertergehäuses freizuliegen. Dies wiederum erlaubt eine Verringerung der Baugröße der Montageöffnung 43, wodurch ferner ermöglicht wird, die Größe der Abdeckung 54 zu verringern, welche die Montageöffnung 43 schließt und auch die Größe des Dichtrings/Dichtungsbauteils 48 zu verringern, der zwischen der Montageöffnung 43 und der Abdeckung 54 vorgesehen ist, was schließlich in einem Verkleinerten Abdichtungsbereich des Dichtrings 48 resultiert.
(2) Es existiert ein Fall, wonach der zylindrische Abschnitt der Anschlusshalterung durch ein separates Bauteil ausgeformt wird, das in eine Öffnung eingesetzt ist, die durch den Vorsprungs-Verlängerungsabschnitt hindurch ausgeformt ist, der sich radial auswärts von der äußeren peripheren Fläche des Gehäuses aus erstreckt. Obgleich es in diesem Fall erforderlich ist, ein Dichtungsbauteil vorzusehen für das Dichten zwischen der Öffnung und dem genannten separaten Bauteil, erfordert die vorliegende Erfindung, bei welcher der Verlängerungsabschnitt 42A und der zylindrische Abschnitt 42B der Anschlusshalterung 42 integral mit dem Invertergehäuse 14 ausgeformt sind, kein solches Dichtungsbauteil, was in einer verringerten Anzahl von Bauteilen des Kompressors resultiert.
(3) Der Isolator 53 des Anschlusses 51 hat die Vorsprünge 53A, welche in die Rücksprünge 54A der Abdeckung 54 eingepasst sind, was dem Isolator 53 erlaubt, mit der Abdeckung 54 integral ausgebildet zu werden. Das Befestigen der Abdeckung 54 an dem Invertergehäuse 14 unter Verwendung der Schraubenbolzen 47 bewirkt, dass die Abdeckung 54 an dem Invertergehäuse 14 montiert wird und gleichzeitig der Anschluss 51 an die Anschlusshalterung 42 montiert wird.
(4) Da die Abdeckung 54 aus einem elektrisch leitfähigen Material wie beispielsweise Aluminium gefertigt ist, wird die Abdeckung 54 an das Invertergehäuse 14 nicht nur mechanisch sondern auch elektrisch angeschlossen. Jedwede elektrischen Geräusche (Störsignale), welche durch die Abdeckung 54 fließen, werden daran gehindert, durch die Stromschiene 52 und die Leiterplatte 31 zu fließen, sie werden vielmehr in das Invertergehäuse 14 abgeleitet.

Das vorstehende Ausführungsbeispiel der Erfindung kann auf verschiedene Arten modifiziert werden, wie diese beispielhaft nachfolgend beschrieben sind.
Obgleich in dem ersten Ausführungsbeispiel der Verlängerungsabschnitt 42A und der zylindrische Abschnitt 42B der Anschlusshalterung 42 integral mit dem Invertergehäuse 14 ausgeformt sind, kann der zylindrische Abschnitt auch separat zu dem Invertergehäuse 14 ausgeformt sein. Mit Bezug auf die 4 ist ein Teil des Isolators 53 in einer zylindrischen Form ausgebildet, die ein Ende 52A der Stromschiene 52 in dem Anschluss 51 umgibt, um einen zylindrischen Abschnitt 61 auszuformen. Das Invertergehäuse 14 hat an dessen äußerer Peripherie einen Verlängerungsabschnitt 62 wie im ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Verlängerungsabschnitt 62 ist mit einer dort hindurch verlaufenden Anschlussöffnung 63 ausgeformt. Wenn der Anschluss 51 in die Montageöffnung 43 eingeführt wird, sodass der zylindrische Abschnitt 61 durch die Anschlussöffnung 63 des Verlängerungsabschnitts 62 hindurch eingeführt wird, dann ragt der zylindrische Abschnitt 61 aus dem Verlängerungsabschnitt 62 in Richtung zu einer Stelle heraus, näher dem elektrischen Motor 19, wie dies in 5 gezeigt ist. Der Verlängerungsabschnitt 62 kooperiert mit dem zylindrischen Abschnitt 61, um eine Anschlusshalterung 60 auszuformen. In dieser Weise kann der zylindrische Abschnitt 61 der Anschlusshalterung 60 separat zu dem Invertergehäuse 14 vorgesehen werden, wobei in diesem Fall ein Richtungsbauteil 64 notwendig ist, um den Bereich zwischen dem zylindrischen Abschnitt 61 und der Anschlussöffnung 63 abzudichten.
Obgleich in dem ersten Ausführungsbeispiel der einzelne (einzigste) Anschlusshalter beziehungsweise Anschlusshalterung 42 integral mit dem Invertergehäuse 14 an dessen äußerer peripherer Fläche vorgesehen ist, so können auch eine Anzahl (Mehrzahl) von Anschlusshalterungen an dem Invertergehäuse 14 vorgesehen sein. Mit Bezug auf die 6 sind eine erste Montageöffnung 71 und eine zweite Montageöffnung 72 an einem Ende des Gehäuses 11 über den Verlängerungsabschnitt 42A sowie über ein Teil der Endwand des Invertergehäuses 14 ausgeformt. Die Länge der ersten Montageöffnung 71, gemessen in radialer Richtung des Invertergehäuses 14, ist größer als jene der zweiten Montageöffnung 72, gemessen in der gleichen Weise.
Mit Bezug auf die 7 hat der Anschluss 81 einen ersten Isolator 83, der in die erste Montageöffnung 71 einzusetzen bzw. einzuführen ist und einen zweiten Isolator 85, der in die zweite Montageöffnung 72 einzusetzen bzw. einzuführen ist. Der erste Isolator 63 hält eine erste Stromschiene 82 mit einem Ende 82A und dem anderen Ende 82B, die aus einem Ende des ersten Isolators 83 in Richtung zu einer Stelle näher dem elektrischen Motor 19 herausragen (siehe 1). In ähnlicher Weise hält der zweite Isolator 85 eine zweite Stromschiene 84 mit einem Ende (nicht gezeigt) und dem anderen Ende 84B, die aus einem Ende des zweiten Isolators 85 in Richtung zu einer Stelle näher dem elektrischen Motor 19 herausragen. Die anderen Enden des ersten und zweiten Isolators 83 und 85 sind an der Abdeckung 86 für ein Verschließen der ersten und zweiten Montageöffnungen 71 und 72 fixiert.
Mit Bezug auf die 8 wird der Verlängerungsabschnitt 42A mit einem zylindrischen Abschnitt 87 ausgeformt, welcher in axialer Richtung der Rotationswelle 23 in Richtung zu einer Stelle näher dem elektrischen Motor 19 verlängert ist. Das Innere des zylindrischen Abschnitts 87 ist mit der ersten Montageöffnung 71 verbunden (siehe 6). Der zylindrische Abschnitt 87 ist integral mit dem Invertergehäuse 14 ausgeformt und kooperiert mit dem Verlängerungsabschnitt 82A, um eine erste Anschlusshalterung 70A auszuformen. Wie in der 7 dargestellt wird, ist ein Teil des zweiten Isolators 85 in einer zylindrischen Form ausgebildet und umgibt das eine Ende der zweiten Stromschiene 84, um einen zylindrischen Abschnitt 88 auszuformen. Wie in der 6 gezeigt wird ist der Verlängerungsabschnitt 42A mit einer Anschlussöffnung 89 ausgeformt, welche mit der zweiten Montageöffnung 72 verbunden ist und durch welche der zylindrische Abschnitt 88 eingesetzt bzw. eingeführt wird. Der zylindrische Abschnitt 88 kooperiert mit dem Verlängerungsabschnitt 42A, um eine zweite Anschlusshalterung 70B auszuformen.
Wenn der erste Isolator 83 in die erste Montageöffnung 71 eingesetzt bzw. eingeführt wird und der zweite Isolator 85, der mit dem zylindrischen Abschnitt 88 ausgeformt ist, in die zweite Montageöffnung 72 eingesetzt bzw. eingeführt wird, dann wird ein Ende 82A der ersten Stromschiene 82 in dem zylindrischen Abschnitt 87 positioniert und das andere Ende 82B der ersten Stromschiene 82 in dem Unterbringungsraum 17 positioniert. Der zylindrische Abschnitt 88, der durch die Anschlussöffnung 89 hindurch eingeführt wurde und das eine Ende der zweiten Stromschiene 84 umgibt, ragt aus dem Verlängerungsabschnitt 42A in Richtung zu einer Stelle näher dem elektrischen Motor 19 hervor, wobei das andere Ende 84B der zweiten Stromschiene 84 in dem Aufnahmeraum 17 positioniert ist.
In dieser Weise können zwei Anschlusshalterungen 70A und 70B an der äußeren Peripherie des Invertergehäuses 14 vorgesehen werden. In der ersten Anschlusshalterung 70A ist der zylindrische Abschnitt 87 integral mit dem Invertergehäuse 14 ausgeformt. In der zweiten Anschlusshalterung 70B ist der zylindrische Abschnitt 88 separat zu dem Invertergehäuse 14 ausgeformt.
In den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen wird die elektrische Verbindung zwischen dem anderen Ende 52B der Stromschiene 52 und der Leiterplatte 31 durch Löten ausgeführt und zwar durch die Öffnung des Invertergehäuses 14 auf der Seite des elektrischen Motors 19 hindurch auf einer Position angrenzend an die Anschlusshalterung 42. Alternativ hierzu kann solch eine Verbindung auch ausgeführt werden an der zentralen Stelle der Leiterplatte 31. Dies verhindert, dass die innere periphere Fläche des Invertergehäuses 14 von der Verbindung zwischen dem anderen Ende 52B der Stromschiene 52 und der Leiterplatte 31 durch Löten beeinflusst wird, wodurch es einfacher wird, die Verbindung von der Seite des elektrischen Motors 19 aus zu löten.
Obgleich in dem ersten Ausführungsbeispiel der zylindrische Abschnitt 42B der Anschlusshalterung 42 sich in axialer Richtung der Rotationswelle 23 erstreckt, d. h., parallel zu der Achse der Rotationswelle 23, so kann der zylindrische Abschnitt 42B sich auch in die Richtung erstrecken, welche die Achse der Rotationswelle 23 schneidet, solange, als dass der zylindrische Abschnitt 42B sich in die Richtung zu einer Stelle näher dem elektrischen Motor 19 erstreckt.
Obgleich in dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung die Abdeckung 54 an der Endfläche des Isolators 53 vorgesehen ist, so kann auf die Abdeckung 54 auch verzichtet werden. In solch einem Fall, dient der Isolator 53 selbst als die Abdeckung für das Verschließen der Montageöffnung 43.
In den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen ist der Isolator 53 integral mit der Abdeckung 54 in einer solchen Weise ausgeführt, dass der Vorsprung 53A des Isolators 53 in den Rücksprung 54A der Abdeckung 54 eingepasst wird. Alternativ hierzu kann der Isolator 53 auch mit einem Rücksprung für das Aufnehmen eines Vorsprungs darin ausgeformt sein, der wiederum an der Abdeckung 54 ausgebildet ist.
In dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel sind der Isolator 53 sowie die Abdeckung 54 durch den Vorsprung 53A und den Rücksprung 54A miteinander verbunden, welche ineinander eingesetzt sind. Alternativ hierzu können aber auch der Isolator 53 und die Abdeckung 54 durch Kleben miteinander verbunden sein.
In den verschiedenen Ausführungsbeispielen erstreckt sich die Leiterplatte 31 innerhalb des Aufnahmeraums 17 in radialer Richtung bezüglich der Rotationswelle 23, d. h. in die Richtung senkrecht zur Achse der Rotationswelle 23. Die Leiterplatte 31 muss jedoch nicht nur in solch einer Richtung sich erstrecken sondern kann sich auch in die Richtung erstrecken, in welcher diese die Achse der Rotationswelle 23 (ein einem Winkel) schneidet.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen sind der Kompressionsmechanismus 18, der elektrische Motor 19 sowie der Inverter 30 in dieser Reihenfolge in Axialrichtung der Rotationswelle 23 innerhalb des Gehäuses 11 angeordnet. Alternativ hierzu kann der elektrische Motor 19, der Kompressionsmechanismus 18 sowie der Inverter 30 in dieser Reihenfolge in Axialrichtung der Rotationswelle 23 im Gehäuse 11 angeordnet sein.
Obgleich in den vorstehenden Ausführungsbeispielen der Kompressionsmechanismus 18 der Spiralladerbauart ist mit einer feststehenden sowie einer bewegbaren Spirale 20 und 21, kann dieser auch von der Kolbenbauart oder der Flügelbauart sein.
Die vorliegende Erfindung ist anwendbar in einer Klimaanlage unterschiedlich zu jener einen Kraftfahrzeugklimaanlage.
Die vorliegende Erfindung ist anwendbar nicht nur in einer Klimaanlage für ein Hybridfahrzeug sondern ist auch anwendbar in einer Klimaanlage für ein rein elektrisches Fahrzeug oder eines Verbrennungsmotor-getriebenen Fahrzeugs.
Motor-getriebener Kompressor umfasst ein Gehäuse, an dessen einem Ende ein Aufnahmeraum ausgebildet ist, ein elektrischer Motor, eine Motor-Treiberschaltung, eine Motor-Treiberschaltung, die in dem Aufnahmeraum vorgesehen ist und eine Leiterplatte hat, ein Anschluss mit einer Stromschiene, die elektrisch an die Leiterplatte angeschlossen ist und einen zylindrischen Abschnitt, der an dem einen Ende des Gehäuses angeordnet ist und sich in Richtung zur Annäherung des elektrischen Motors erstreckt. Das Gehäuse hat eine Montageöffnung, die mit dem Aufnahmeraum sowie dem Inneren des zylindrischen Abschnitts kommuniziert. Die Stromschiene hat eine gebogene Form mit zwei sich gegenüberliegenden Enden bzw. Endabschnitten, die sich in eine Richtung zur Annäherung des elektrischen Motors erstrecken. Der Anschluss ist in der Montageöffnung angeordnet, wobei ein Ende der Stromschiene in dem zylindrischen Abschnitt eingesetzt bzw. eingeführt ist und das andere Ende der Stromschiene in den Aufnahmeraum eingesetzt bzw. eingeführt ist. Die Montageöffnung wird durch eine Abdeckung verschlossen mit einem Dichtungsbauteil, welches dazwischen angeordnet ist.

Claims

Elektromotorisch angetriebener Kompressor mit einem Gehäuse (11), in dessen Innenraum ein Elektromotor (19) untergebracht ist, der mittels einer Antriebswelle (23) einen Kompressormechanismus (18) antreibt, einem an einem Ende des Gehäuses (11) ausgebildeten Aufnahmeraum (17), in dem eine Treiberschaltung (30) mit einer Leiterplatte (31) untergebracht ist, welche mittels einer Stromschiene (52, 82, 84) mit einem elektrischen Anschluss elektrisch verbindbar ist, und mit einem am Gehäuse (11) ausgebildeten zylindrischen Abschnitt (42B, 61, 87, 88), der in Gehäuselängsrichtung am aufnahmeraumseitigen Endbereich des Gehäuses (11) derart angeordnet ist, dass er sich von diesem in Richtung zum Elektromotor (19) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Abschnitt (42B, 61, 87, 88) außerhalb des vom Gehäuse (11) umschlossenen Aufnahmeraums (17) und Innenraums angeordnet ist, und das Gehäuse (11) eine Montageöffnung (43, 71, 72) hat, welche durch eine Abdeckung (54) und einer dazwischen befindlichen Dichtung (48) verschlossen ist, welche ferner mit dem Aufnahmeraum (17) und einem Inneren des zylindrischen Abschnitts (42B, 61, 87, 88) verbunden ist, und in welcher eine Steckverbindung (51, 81) eingesetzt ist, welche die Stromschiene (52, 82, 84) beinhaltet, die eine gebogene Form mit einander gegenüberliegenden und in Richtung zum Elektromotor (19) sich erstreckenden Endabschnitten (52A, 52B) aufweist, sodass das eine Ende (52A) der Stromschiene (52) in den zylindrischen Abschnitt (42B, 61, 87, 88) und das andere Ende (52B) der Stromschiene (52) in den Aufnahmeraum (17) eingeführt ist.
Elektromotorisch angetriebener Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckvorrichtung (51) einen Isolator (53) hat, durch welchen die Stromschiene (52) gehalten wird, wobei der Isolator (53) mit der Abdeckung (54) integral ausgebildet ist.
Elektromotorisch angetriebener Kompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolator (53) und/oder die Abdeckung (54) einen Rücksprung (54A) und zumindest das jeweils andere Bauteil aus dem Isolator (53) und der Abdeckung (54) einen Vorsprung (53A) hat, der in den Rücksprung (54A) eingepasst ist.
Elektromotorisch angetriebener Kompressor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Abschnitt (61, 88) integral mit dem Isolator (53, 85) ausgeformt ist und durch eine Anschlussöffnung (63, 89) hindurch eingesetzt ist, die an dem einen Ende des Gehäuses (11) ausgeformt ist.
Elektromotorisch angetriebener Kompressor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner gekennzeichnet durch einen Verlängerungsabschnitt (42A), der sich auswärts von der Peripherie des Gehäuses (11) in radialer Richtung der Rotationswelle (23) erstreckt, wobei der zylindrische Abschnitt (42B, 87) sich von dem Verlängerungsabschnitt (42A) aus erstreckt und das eine Ende (52A) der Stromschiene (52) umgibt.
Elektromotorisch angetriebener Kompressor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlängerungsabschnitt (42A) sowie der zylindrische Abschnitt (42B, 87) integral mit dem Gehäuse (11) ausgeformt sind.
Elektromotorisch angetriebener Kompressor nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageöffnung (43) in dem Verlängerungsabschnitt (42A) ausgeformt ist, der über einen Teil einer Endwand des Gehäuses (11) hinweg ausgeformt ist, wobei die Montageöffnung (43) an der Endwand des Gehäuses (11) geöffnet ist, sodass die Steckvorrichtung (51) darin einsetzbar ist.
Elektromotorisch angetriebener Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die sich gegenüberliegenden Enden (52A, 52B) der Stromschiene (52) sich parallel zueinander in Richtung zur Annäherung des Elektromotors (19) erstrecken.
Elektromotorisch angetriebener Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (54) und das Gehäuse (11) aus einem elektrisch leitenden Material gefertigt sind.
Elektromotorisch angetriebener Kompressor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner gekennzeichnet durch eine Durchgangsöffnung (14A) zwischen dem Aufnahmeraum (17) und der Montageöffnung (43) für das Einsetzen des anderen Endes (52B) der Stromschiene (52), wobei der Querschnittsbereich der Durchgangsöffnung (14A) kleiner ist als der Bereich der Leiterplatte (31).