电机

技术领域

本发明涉及一种电机。特别地，本发明涉及一种用于将电动压缩机的逆变器模块与连接器连接的装置。

背景技术

通常，电机，特别是电动压缩机，设置在车辆的交流(AC)回路中。电动压缩机包括用于压缩制冷剂的压缩机、驱动压缩机的电马达、以及以受控方式驱动电马达的逆变器模块。逆变器将来自外部电源的直流电力转换成三相交流电力。三相交流电力被提供给电马达以驱动压缩机。逆变器通过连接器分别连接至来自外部电源和控制装置的电力和通信线路。逆变器包括安装在逆变器壳体内的印刷电路板(PCB)和与连接器连接的多个电导体。例如，导体可以包括引线。

从连接器延伸的引线包括连接器端子，以与印刷电路板上的相应电触点连接。连接器端子通常被放置在印刷电路板上，并使用螺栓紧固至印刷电路板。在紧固螺栓的过程中，当将扭矩施加在螺栓上时，连接器端子和与其连接的引线倾向于与螺栓一起成角度地移动。因此，试图紧固连接器端子是困难的，尤其是如果空间限制需要单手操作的话。即使在组装之后，在受到外力时或在压缩机运行期间，引线和连接器端子也可能会与印刷电路板上的其它元件错位并相互干扰。此外，引线的半径或引线的弯曲半径太大，以致不能与其它电子部件一起装配在印刷电路板的前侧。

因此，仍然需要一种将逆变器模块与连接器连接的布置，该布置在电机的组装和操作过程中防止与印刷电路板上的其他导电元件的错位和相互干扰。此外，需要一种需要较少数量的部件和步骤来连接逆变器模块与连接器的布置。此外，需要一种有效利用印刷电路板上的可用空间的布置。

发明内容

在本说明书中，一些元件或参数可以被索引，例如第一元件和第二元件。在这种情况下，除非另有说明，否则这种索引仅用于区分和命名相似但不相同的元件。不应从这种索引中推断出优先权的概念，因为这些术语可以交换而不背离本发明。此外，这种索引并不意味着本发明的元件的安装或使用的任何顺序。

鉴于上述情况，本发明公开了一种电机。该电机包括封装在马达壳体中的电马达和封装在逆变器壳体中的逆变器模块，该逆变器模块用于从外部电源向电马达供电。逆变器模块包括具有平表面的印刷电路板。电机还包括安装在逆变器壳体上的连接器，用于通过该连接器引入来自外部电源的电力。连接器包括至少一个连接器端子。电机还包括导电板，该导电板将连接器端子电连接至逆变器模块。

连接器端子包括板部分，该板部分穿过逆变器壳体并正交于印刷电路板的平表面而延伸。板部分包括第一侧和与第一侧相对的第二侧。导电板包括固定至印刷电路板的第一部分、固定至相应连接器端子的第二部分、以及一体地连接第一部分与第二部分的中间部分。在一个实施例中，导电板的第一部分经由包括螺钉的紧固装置固定至印刷电路板。

导电板的第一部分包括孔，印刷电路板包括孔口。导电板的第一部分固定在印刷电路板上，使得该孔与该孔口对准，从而供螺钉从其穿过。紧固装置还包括具有螺纹孔的插入件。插入件固定至印刷电路板，以使得螺纹孔与印刷电路板的孔口对准，从而在其中接收螺钉。

此外，导电板的第二部分适于与连接器端子的板部分的第一侧接触。用于拧紧螺钉的扭矩作用在导电板上，并使导电板围绕螺钉螺纹孔旋转，从而将导电板的第二部分推向板部分上的第一侧。在一个实施例中，第一部分被固定以覆盖在印刷电路板上，第二部分被固定以覆盖在连接器端子的板部分的至少一侧上，并且中间部分具有至少一个弯曲段以一体地连接导电板的第一部分和第二部分。在一个实施例中，导电板是引线框架。

附图说明

本发明的其他特征、细节和优点可以从下文对本发明的描述中推断出来。当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，将容易获得对本发明及其许多伴随的优点的更完整的理解，并且其变得更易于理解，其中:

图1示例性地示出了解释根据本发明实施例的与逆变器模块集成的电机的示意性配置的垂直截面图；

图2示例性地示出了封装图1中逆变器模块的逆变器壳体的透视图；

图3示例性地示出了图1中逆变器模块不带后盖的透视图；

图4是连接至图3中逆变器模块的连接器的示意图；

图5示例性地示出了电连接至图4中逆变器模块的连接器的分解图；

图6是连接至图3中逆变器模块的第一和第二导电板沿线A-A’的截面图；和

图7示例性地示出了连接至图3中逆变器模块的连接器的顶部透视图。

具体实施方式

必须注意的是，附图以足够详细的方式公开了本发明，如果需要，所述附图有助于更好地定义本发明。然而，本发明不应局限于说明书中公开的实施例。

本发明涉及一种设置在车辆空调回路中的电机，尤其涉及电动压缩机。电机包括封装在马达壳体中的电马达和封装在逆变器壳体中的逆变器模块。逆变器模块被配置为从外部电源向电马达供电。逆变器模块包括具有平表面的印刷电路板。

电机还包括将逆变器模块电连接至外部电源的连接器。连接器安装在逆变器壳体上，并且包括至少一个连接器端子。连接器端子穿过逆变器壳体并正交于印刷电路板的平表面而延伸。导电板将连接器端子电连接至逆变器模块。使用导电板代替电缆防止了在电机的组装和操作过程中与印刷电路板上的其它导电元件的错位和干扰。此外，使用刚性结构的导电板提供了使用自动化装配线来组装导电板的可能性。导电板包括第一部分、第二部分、以及在第一部分和第二部分之间一体地延伸的中间部分。导电板的第一部分通过紧固装置紧固至印刷电路板，该紧固装置包括螺钉和插入件，该插入件具有螺纹孔以在其中接收螺钉。导电板的第二部分通过钎焊或焊接结合至连接器端子。因此，导电板只需要较少的部件和较少的组装步骤。

参照图1，本发明公开了一种电机100。在本实施例中，电机100是电动压缩机。电机100包括构成其外壳的壳体。壳体由容纳电马达106的马达壳体104、容纳压缩机构110的压缩机壳体108、和容纳逆变器模块114的逆变器壳体112组成。逆变器壳体112、压缩机壳体108和马达壳体104通过贯穿螺栓同轴地连接。此外，马达壳体104、压缩机壳体108和逆变器壳体112由金属形成，特别是由铝压铸形成。

压缩机构110和电马达106通过马达轴一体地连接，并且压缩机构110通过由逆变器模块114控制的电马达106的旋转来驱动。压缩机构110和电马达106共同构成马达驱动的压缩机。马达驱动的压缩机的布置和操作是众所周知的，因此在下文中将不再解释。逆变器壳体112安装在马达壳体104的开口端。逆变器模块114将从安装在车辆上的外部电源馈送的高压直流电力转换成所需频率的三相交流电力，以将三相交流电力施加至电马达106。

参照图1和图2，逆变器模块114设置在由前盖116和后盖118组成的逆变器壳体112内。逆变器壳体112联接至马达壳体104，使得逆变器壳体112的前盖116附接至马达壳体104。逆变器壳体112包括在轴向方向上向外延伸的延伸部分154。开口160设置为穿过前盖116的延伸部分154的壁。逆变器模块114包括多个电气部件，比如电力模块、平滑电容器、噪声滤波器等(未示出)。逆变器模块114还包括具有平表面122的印刷电路板120(如图3所示)。电气部件布置在印刷电路板120和前盖116上。

参照图1和图3，设置在逆变器壳体112内的印刷电路板120包括前侧146和后侧148。印刷电路板120的前侧146面向逆变器壳体112的前盖116，并且印刷电路板120的后侧148面向逆变器壳体112的后盖118。电气部件布置在印刷电路板120的前侧146上。此外，塑料框架固定在印刷电路板120的前侧146上，使得该塑料框架保持电气部件。多个导电垫(conductive pad)与印刷电路板120集成，用于配置与连接器124的电连接。

连接器124被配置为将逆变器模块114电连接至外部电源。外部电源是从安装在车辆中的电源单元(未示出)供应直流电力的电力线。连接器124包括连接器壳体和容纳在连接器壳体中的连接器端子128、130。连接器壳体由比如树脂的非导电材料制成，并且具有凹形联接部分158、凸缘156和端子支撑部分126A、126B。凹形联接部分158被配置为联接至外部凸形连接器分(未示出)。凸缘部分156被配置为大于开口160。端子支撑部分126A、126B从凸缘部分156沿与凹形联接部分158相反的方向延伸，以支撑连接器端子128、130(将在后面解释)。连接器124安装在逆变器壳体112的前盖116的延伸部分154上，使得凸缘部分156抵接在延伸部分154的外表面上，并使得端子支撑部分126A、126B穿过开口160。

连接器端子128、130包括第一连接器端子128和第二连接器端子130。第一连接器端子128和第二连接器端子130是电连接至逆变器模块114的电力线连接器。连接器端子128、130分别容纳在端子支撑部分126A、126B中。

参照图4，电机100还包括至少两个导电板132、134，其将连接器端子128、130电连接至逆变器模块114的印刷电路板120。两个导电板132、134包括第一导电板132和第二导电板134。在一个实施例中，每个导电板132、134连接至集成在印刷电路板120上的相应导电垫。在一个实施例中，导电板132、134安装在印刷电路板120的后侧148的外围部分。在印刷电路板120的后侧148处的导电板132、134的布置不会强加空间限制，而是为印刷电路板120的前侧146处的其它电气部件的布置提供足够的空间。

参照图4和图1，第一连接器端子128包括第一板部分136，该第一板部分136穿过逆变器壳体112的前盖116并且正交于印刷电路板120而延伸。第一板部分136包括第一侧136A和第二侧136B。第二连接器端子130包括第二板部分150，该第二板部分150穿过逆变器壳体112的前盖116并正交于印刷电路板120而延伸。第二板部分150包括第一侧150A和第二侧150B。

参照图5，第一导电板132包括第一部分132A、第二部分132C以及在第一部分132A和第二部分132C之间一体地延伸的中间部分132B。第一导电板132的第一部分132A被固定以覆盖在印刷电路板120上，并且第一导电板132的第二部分132C被固定以覆盖在第一板部分136的第一侧136A上。在一个实施例中，中间部分132B包括至少一个弯曲段132D、132E，以连接第一导电板132的第一部分132A和第二部分132C。在另一实施例中，中间部分132B包括至少两个弯曲段132D、132E，以连接第一导电板132的第一部分132A和第二部分132C。

第一导电板132的第一部分132A电连接至印刷电路板120，并且第一导电板132的第二部分132C电连接至第一连接器端子128。在一个实施例中，第一导电板132的第一部分132A与印刷电路板120之间的电连接通过第一紧固装置实现。在一个实施例中，第一导电板132的第二部分132C与第一连接器端子128之间的电连接通过钎焊或焊接实现。在一个实施例中，第一导电板132的第二部分132C被钎焊至第一连接器端子128的第一板部分136的第一侧136A。

仍参照图5，第二导电板134包括第一部分134A、第二部分134C以及在第一部分134A和第二部分134C之间一体地延伸的中间部分134B。第二导电板134的第一部分134A被固定以覆盖在印刷电路板120上，并且第二导电板134的第二部分134C被固定以覆盖在第二板部分150的第一侧150A上。在一个实施例中，中间部分134B包括至少一个弯曲段134D、134E，以连接第二导电板134的第一部分134A和第二部分134C。在另一实施例中，中间部分134B包括至少两个弯曲段134D、134E，以连接第二导电板134的第一部分134A和第二部分134C。

第二导电板134的第一部分134A电连接至印刷电路板120，并且第二导电板134的第二部分134C电连接至第二连接器端子130。在一个实施例中，第二导电板134的第一部分134A与印刷电路板120之间的电连接通过第一紧固装置实现。在一个实施例中，第二导电板134的第二部分134C与第二连接器端子130之间的电连接通过钎焊或焊接实现。在一个实施例中，第二导电板134的第二部分134C被钎焊至第二连接器端子130的第二板部分150的第一侧150A。

参照图5和图6，印刷电路板120包括第一孔口144A和第二孔口144B。此外，第一紧固装置包括第一螺钉138A和具有第一螺纹孔152A的第一插入件140A。第一插入件140A固定至印刷电路板120的前侧146，使得第一螺纹孔152A与第一孔口144A对准。此外，第一导电板132的第一部分132A固定至印刷电路板120的后侧148。第一导电板132的第一部分132A还包括第一孔142A。第一导电板132的第一部分132A被定位为使得第一孔142A与印刷电路板120的第一孔口144A对准。第一螺钉138A穿过第一导电板132的第一孔142A、进入印刷电路板120上的第一孔口144A中，并被拧入螺纹孔152A中。

参照图5和图6，第二紧固装置包括第二螺钉138B和具有第二螺纹孔152B的第二插入件140B。第二插入件140B固定至印刷电路板120的前侧146，使得第二螺纹孔152B与第二孔口144B对准。此外，第二导电板134的第一部分134A固定至印刷电路板120的后侧148。第二导电板134的第一部分134A还包括第二孔142B。第二导电板134的第二部分134C定位在印刷电路板120上，使得第二孔142B与第二孔口144B对准。第二螺钉138B穿过第二导电板134的第二孔142B、进入印刷电路板120上的第二孔口144B，并被拧入第二螺纹孔152B中。因此，使用钎焊或焊接以及螺钉来紧固导电板132、134仅需要较少的部件和较少的组装步骤。此外，使用刚性结构的导电板132、134提供了使用自动化装配线来组装导电板132、134的可能性。

参照图7，在组装期间，第一导电板132的第一部分132A上的第一孔142A被定位为与印刷电路板120上的第一孔口144A对准，并且第二导电板134的第二部分134C被定位为与第一板部分136的第一侧136A接触。第一螺钉138A穿过第一孔142A并进入第一孔口144A，以将第一螺钉138A接收在第一插入件140A的第一螺纹孔152A内。在第一螺钉138A上施加扭矩，以将第一螺钉138A紧固到第一螺纹孔152A中。

所施加的用于拧紧第一螺钉138A的扭矩可以将转矩(torsional moment)传递给第一导电板132并使导电板132围绕第一孔口144A旋转。导电板132围绕第一孔口144A旋转，直到导电板132的第二部分132C抵接在第一板部分136的第一侧136A上。然后，导电板132的第二部分132C和第一板部分136被电焊接机的电极(未示出)夹住，并对其进行焊接。

在另一个例子中，导电板132的第二部分132C和第一板部分136可以通过钎焊操作结合。钎焊层，例如预成型材料，可以形成在导电板132的第二部分132C与第一板部分136接触的一侧上。然后，导电板132的第二部分132C和第一板部分136被钎焊机的电极(未示出)夹住，并对其进行钎焊。这种配置有助于通过第一板部分136来阻止导电板132的旋转，并在电弧焊接或钎焊这两块板132、136之前使它们抵接接触。

第二导电板134的第一部分134A上的第二孔142B被定位为与印刷电路板120上的第二孔口144B对准，并且第二导电板134的第二部分134C被定位为与第二板部分150的第一侧150A接触。施加用于拧紧第二螺钉138A的扭矩可以将转矩传递给第二导电板134并使第二导电板134围绕第二孔口144B旋转。导电板134围绕第二孔口144B旋转，直到导电板134的第二部分134C抵接在第二板部分150的第一侧150A上。

然后，导电板134的第二部分134C和第二板部分150被电焊接机的电极(未示出)夹住，并进行电焊接。在另一个例子中，导电板134的第二部分134C和第二板部分150可以通过钎焊操作结合。钎焊层，比如预成型材料，可以形成在导电板134的第二部分134C与第二板部分150接触的一侧上。然后，导电板134的第二部分134C和第二板部分150被钎焊机的电极(未示出)夹住，并进行钎焊。这种配置有助于通过第二板部分150来阻止导电板134的旋转，并在钎焊或电弧焊接这两块板134、150之前使它们抵接接触。

在任何情况下，本发明不能也不应该受限于本文中具体描述的实施例，因为可能存在其他实施例。本发明将扩展到任何等同装置以及任何技术上操作的装置组合。