CN101084360B - 其门上具有电连接的电气柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电气柜(1)，包括壳体(2)、门(3)以及铰链(4)。壳体和门支撑电线，所述电线均从位于壳体形成的电气设备室(11)内部的电气元件朝向所述电气设备室的外侧布设以连接至相应的电连接器(17)。因此，根据本发明，电线穿过铰链布设，而铰链自身也连接至电连接器。铰链形成至少一个通孔(18、19)，其从电气设备室内侧朝向电气设备室外侧引导导线，同时将电线引向电连接器。

Description

其门上具有电连接的电气柜

技术领域

本发明涉及一种其门上具有电连接的电气柜。本发明的目的在于减小布置在由电气柜形成的电气设备室内部的电缆所需的空间。本发明能应用于所有使用这种装备有电气元件的电气柜的技术领域。具体地，本发明能用于航空业。在另一实施例中，本发明还能用于办公楼设备。

背景技术

一种电气柜，包括电气柜壳体、封闭门以及机械铰链。壳体形成电气设备室，该电气设备室通过开口引出电线。门借助铰链与电气柜壳体协作，在至少一个关闭位置和至少一个打开位置之间转动。门的关闭位置即为门盖住设备室开口限定的表面时门的位置。门的打开位置即为门没有盖住设备室开口限定的表面时门的位置。门借助铰链相对于壳体转动。

铰链由至少一个第一连接装置、至少一个第二连接装置以及第一连接装置和第二连接装置的联接装置形成。第一连接装置固定至壳体，第二连接装置固定至门。联接装置可以通过沿着铰链的转动轴线延伸的保持杆形成。铰链的转动轴线是第二连接装置相对于第一连接装置绕着转动的轴线，以使门能够相对于电气柜壳体转动。

在一种简单的实施方式中，这些连接装置包括保持杆从其穿过的简单关节。在一种实施方式中，其为本发明的一个具体目的，壳体包括多个电气元件。多个电气元件必需通过电缆连接至其它附连至门的多个电气元件，例如大量电气元件。将电气元件附连至门的事实首先使电气柜能够装备很多元件，其次能够保护所有元件的高度可用性。只要打开门就足以操作容置于设备室内的元件和附连至门的元件。

固定于壳体中或门上的元件常常成排出现。在航空业中，其可以是分配至航空器的设备组的继电器或电气指示灯。例如，这些航空器设备为位于航空器的各座位附近的控制面板。在建筑物设备中，这些元件可以是分配至建筑物的灯泡(例如应急灯泡)的继电器或断路器。

因此元件固定于壳体内或固定到门上。其通过电线相连。各电线通过一端固定至电气设备室内的元件，并且必需通过另一端固定至门上的另一元件。如果需要，该连接在该另一端部可以包括连接器。

这些电连接以分步的方式安装。通常地，安装者从将元件安装成排开始。例如，他会将一条电线连接至各元件。然后他会将他已连接成束的电线组织起来。然后将这些线束正确地系在一起，使得电线组不会形成死结。这样形成的若干线束，每一线束各具有30至60根电线。

这些线束必需将门内的元件连接至壳体内的元件。既然门在打开位置可以移动，这些线束需要具有一定的挠性使得门能够打开和关闭。实际上，线束被制成U型。U型的两臂平行于铰链的轴线。当门打开或关闭时，U型的两臂就其本身转动，同时它们相互远离或接近。允许该转动是因为每束中的电线的数量并没有过量。在关闭时，由于U型中的下沉而允许两臂相互接近：U型的两臂伸展并因此恢复了使用时所需的长度。相反，在打开时，两臂相互远离，U型的底部升高。U型还能倒过来安装，使其两臂朝下。

U型线束的出现会塞满该种电气柜的设备室中包含的空间。电气柜的设备室的通风很困难，然而其对于有效地操作设备室内的电气元件来说却是必需的。实际上，电缆的最终密度对电气元件的有效操作通常所需要的热量排放具有反作用。

发明内容

为解决空间需求的问题，本发明简化了从电气柜的设备室朝向电气柜的门的电缆的布线。本发明提出穿过铰链引出电缆。因此本发明提出将铰链形成为电连接器，首先使其中的电线连接能够从壳体出来，然后使在其中连接从门出来的电线。而且，本发明的连接铰链使位于壳体内部或壳体外部的元件连接至在壳体的内部或外部且位于门上的元件。

因此，根据本发明的这种电缆的优点之一在于大大简化了电气设备室内电缆的布线。

根据本发明的这种电气柜的另一优点在于节省了在设备室中布线的时间。

另一个优点是降低了门和壳体协作时电缆之间、电缆和壳体之间或电缆和门之间的摩擦。这种摩擦的降低减小了电线断裂或过早磨破的危险。

本发明的另一优点是它优化了容置在电气柜的设备室中的电缆的布置，使这种电气柜的电气安装更容易、从安全角度来说更可靠。

因此，本发明的目的是一种电气柜，包括：

电气柜壳体，其内部形成有电气设备室，

门，其用于关闭所述设备室，

铰链，其由第一连接装置和第二连接装置形成，第一连接装置固定至壳体，第二装置固定至门，第一装置和第二装置绕铰链的转动轴线铰接，

至少一组电气元件，其安装在门上和/或设备室内，以及

电线，其连接至电气元件，

其特征在于：

连接装置穿有通孔，电线穿过该通孔布置。

附图说明

根据如下描述和附图能更清楚地理解本发明。这些附图全部以示意图的方式给出，决不是用来限制本发明的范围。这些图中：

图1是根据本发明的电气柜的示意图；

图2是根据本发明的电气柜铰链处的纵向截面图；

图3是根据本发明的连接装置的示意图；

图4是根据本发明的铰链的放大图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的电气柜1。电气柜1可以是可见于航空业或办公楼中的继电器柜或断路器柜。

电气柜1总体形状为平行六面体。电气柜1具有壳体2、封闭门3和铰链4。

壳体2内部形成有电气设备室11。壳体2由后壁6、上壁7、下壁8以及两侧壁9、10限定。后壁6、上壁7、下壁8以及两侧壁9、10限定电气设备室11。该设备室封闭电气元件(未图示)、例如5的电线等。设备室11通过开口12引出电线。

门3平行于后壁6设置，同时与内壁8、上壁7以及侧壁9、10的边缘保持平齐。门3能够相对壳体2处于关闭位置和打开位置之间。门3的关闭位置是门3盖住电气设备室的开口12限定的表面时门3相对于壳体2的位置。门3的打开位置是门3没有盖住开口12限定的表面时门3相对于壳体2的位置。图1示出了门的关闭位置。门3借助铰链4在关闭位置和打开位置之间转动。

铰链4具有至少一个第一连接装置13和至少一个第二连接装置14。第一装置13固定至壳体2，第二装置14固定至门3。第一连接装置和第二连接装置通过联接装置(未图示)相连。联接装置可以是螺钉和螺母。或者，联接装置可以形成保持杆，其穿过第一装置13和第二装置14，同时相对于铰链4的转动轴线16将第一装置保持至第二装置，反之亦然。保持杆可以沿与铰链4的转动轴线16重合的轴线延伸。转动轴线16是门3相对于壳体2绕其转动的轴线。

电气柜1还具有电气元件和电线5。电气元件沿着壳体2的隔离壁6、7、8、9或10中的至少一个安装在电气设备室11内部，和/或沿着设置成面对电气设备室11的门3的一侧安装在电气设备室11内部。电气元件还可以在电气设备室11的外部安装在壳体和/或门上。例如5等若干电线组在一起，可以形成电缆或电线束。这些电线连接至电气元件。

根据本发明，连接装置钻有电线穿过的通孔。第一连接装置13和第二连接装置14分别具有通孔18和19。当门抵靠壳体转动而到达门3的关闭位置时，这种连接装置防止电线5被抵靠门3和抵靠壳体2的力折叠。

图2示出第一连接装置或第二连接装置。这种连接装置由平行六面体形状材料的块形成。在本发明的优选实施方式中，第一连接装置13和第二连接装置14分别形成彼此相同的部件。这种连接装置可以形成通过注入例如塑料等绝缘材料模制的部件。塑料材料的注入有利于实现相对低成本的技术。或者，连接装置可以通过塑料或金属材料的机加工形成。

沿纵向相对于将电线穿过铰链4的轴线29穿过该块而形成通孔18、19。插入轴线29垂直于转动轴线16。因此孔18、19限定由连接装置形成的壁22。孔18、19借助壁22引导电线，壁22平行于由固定连接装置的支撑件形成的平面。支撑件可以由门3形成，或由形成壳体2的隔离壁6、7、8、9、10形成。

沿插入轴线29的纵向以及在平行于转动轴线16的轴线两侧上，连接装置13、14包括第一终端25和第二终端26。第一终端25延伸有第一支臂27和第二支臂28，第一支臂和第二支臂垂直于铰链4的转动轴线16、沿穿过连接装置的电线的插入轴线29的纵向延伸。各支臂27和28还在垂直于转动轴线16的平面内延伸。这种连接装置制成使得通孔形成沿着插入轴线29由第一支臂和第二支臂限定的空间延伸的直线管道。第一支臂27和第二支臂28分别具有端部30和端部31。各端部钻有细孔32、33，分别设计成可由联接装置穿过。从而，第一支臂的细孔沿转动轴线16的纵向与第二支臂的另一个细孔重叠。

第一支臂27和第二支臂28各具有外表面34、35和内表面36、37。各内表面36和37限定了通孔18、19的一部分，而各外表面背对相应的内表面设置。在图3的实施例中，内表面分别设置于平行于插入轴线29的平面内，外表面分别设置于相对于插入轴线29稍微倾斜的平面内，且同时朝向插入轴线29。支臂的这种形状减小所得铰链的重量以及制造成本。

如图3所示，第一支臂27端部30和第二支臂28端部31分别具有第一肩部38和第二肩部39。第一肩部38和第二肩部39分别形成于第一支臂27的外表面34和第二支臂28的内表面37。从而第一肩部38和第二肩部39可以分别形成于第一支臂27的内表面36和第二支臂28的外表面35上。或者，第一肩部38和第二肩部39还可以分别形成于第一支臂27的内表面36和第二支臂28的内表面37上。或者，最后，第一肩部38和第二肩部39还可以分别形成于第一支臂27的外表面34和第二支臂28的外表面35上。

为了减小这种电气柜的制造成本，第一肩部38和第二肩部39优选为形成于第一支臂的外表面34和第二支臂的内表面37上。因此，能够仅制造一个模具来制造根据本发明形成铰链的第一连接装置和第二连接装置。

通过将例如27的各第一肩部设置成相互对应、将例如28的第二肩部也设置成相互对应，给定的连接装置对的第一连接装置能够与同一连接装置对的第二连接装置协作。第二装置与第一装置相对于与转动轴线16平行的轴线对称地设置，同时绕电线的插入轴线29翻转了180°。从而，通过将第一装置13的第一肩部和第二肩部同第二连接装置14的另一第一肩部和另一第二肩部连接，给定的连接装置对的第一连接装置通过形状配合与同一连接装置对的第二连接装置叠加，反之亦然。

第一对应肩部和第二对应肩部的连接沿着铰链的转动轴线刚性地保持铰链。

电气柜1可以包括若干连接装置对。在图1所示的实施例中，电气柜1具有六个连接装置对。各给定的连接装置对能够容纳给定数量的电线。在一种实施例中，各连接装置对能容纳66根电线。

其中的每根电线呈环形，该环形的平面垂直于铰链的轴线16。电线呈现为邻接的电线层。这些层的平面垂直于铰链的轴线，这些层电线在该平面内沿两个方向都具有弯曲部分。

电气元件可以安装在门内部，朝着电气设备室11。或者，电气元件可以安装在门外部。

第一装置13和第二装置14可以借助例如20和21的螺栓分别固定至壳体2和门3。

在图1所示实施例中，第一装置13在设备室11外部沿着壳体2固定。第二装置14固定至门3使得门3沿着其一侧可以面对设备室11。更具体地，门具有第一侧3′和第二侧3″，第一侧3′定位成面对设备室11而第二侧面3″定位成背对设备室。门3的第一侧3′设计为当门3相对壳体位于关闭位置时，其可设计为面对设备室11。从而，第二装置14更具体地设计为设置于门3的第一侧3′内，面对电气设备室11。但第二装置14也能设置于第二侧3″上。

根据图1的实施例定位第一装置13和第二装置14时，电线能够从设备室内部布设至设备室外部，反之亦然。如图1和2所示，电线从设备室11内部布设至设备室11外部，同时沿着门3在第一侧3′连接至设备室11的内部，沿着壳体2在铰链4的转动轴线16的两侧连接至设备室外部。或者，电线从设备室的内部朝向电气设备室11的外部布设，同时电线沿着壳体2连接至设备室11的内部，沿着门3在铰链4的转动轴线16两侧的第二侧3″上连接至设备室11的外部。

根据图1中所示的同一实施例，电连接器17连接至至少一个连接装置。在一种实施例中，各连接装置13和14连接至例如17的连接器。连接器17到至少一个连接装置的这种连接减小了电线5从设备室11的内部朝向设备室的外部布设所必需的长度。而且，连接器17到至少一个连接装置的这种连接还防止当门3抵靠壳体转动至达到门3的关闭位置时，电线5被抵靠门3和抵靠壳体2的力折叠。

连接器17具有至少一个例如23的、设计成连接至相应的电线5的金属接触件。在图4所示的一种实施例中，连接器17具有66个例如23的金属接触件。这些接触件的每一个都可以形成阳接触件或阴接触件。使用这些相同的接触件，连接器17可以连接至匹配的电连接器(未图示)。在一种实施例中，连接器的金属接触件形成针状的凸接线端。这些针状接线端设计成插入穿过匹配连接器的衬套(未图示)，所述衬套形成阴接触件。

连接器17可以通过形状配合固定至第一连接装置13。更特别地，导线可以通过嵌入的方式连接至第一装置13。连接器17、第一连接装置13以及第二连接装置14可以通过例如螺接固定至壳体和/或门。

电线组在一起，同时绕过转动轴线16。电线沿着垂直于轴线16的轴线并相对于轴线16保持伸展且组在一起。为此，电线层被保持成使得相对于轴线16穿过铰链借助将其扎成束的弹性保持构件40组在一起。保持构件40相对于转动轴线16绕电线束沿纵向延伸。保持构件40不只将电线绕轴线16组在一起，而且还保持电线沿着垂直轴线16伸展。保持构件40可以形成用塑胶制成的挠性和弹性带。在一种实施例中，保持构件在连接装置对旁绕线束设置。

用于保持电线的保持装置24可以插在连接器17和第一连接装置13之间。保持装置24用来当电连接器17相对于匹配的连接器电连接和电中断时，保持连接至相应的连接器17的金属接触件23的每根电线。保持装置24还用来紧密地密封连接器17的金属接触件23和电线5的一端之间的电连接处的间隙，其中该电线5设计为与相应的金属接触件23连接。

在一种实施例中，保持装置24可以由塑料块形成。块24穿有很多相互均匀分布的孔(未图示)。各孔都沿着与铰链14的转动轴线16垂直的轴线、沿插入轴线29纵向形成。电线可以插过块24的每个相应的孔，从而在电连接器17相对于匹配的电连接器电连接或电中断时，这些电线被保持在合适位置。电线插过块24，从而在相应的孔中，电线通过摩擦附至形成块的材料。优选地，块由橡胶形成。块24用于保持电线的端部。然后电线可以通过焊接至相应的金属接触件，特别是当电连接器17从匹配的电连接器电中断时，不会有从相应的接触件被扯掉的危险。由塑料制成的块24可以通过螺接或粘接固定至壳体或门。相同的块可以插在连接装置和连接器17之间，同时与连接装置和连接器17叠加。

在本发明的一个变例中，保持装置可以由电缆夹具设备(未图示)形成。该设备有助于垂直于将电线插入连接装置的轴线29、抵靠壳体或抵靠门压缩置于连接装置的出口的电线。该设备还将电线的接线端保持在适当的位置，这些电线用于连接电连接器。该电缆夹具设备还可以包括至少一个刚性板件和至少一个螺钉。第一板件和第二板件可以放置于电线的两侧上，平行于由门或壳体形成的平面，第二板件连接至门或壳体。第一板件和第二板件由比较易于被电线变形的材料形成，以利于将电线保持于第一板件和第二板件之间。在一种实施例中，第一板件和第二板件可以由橡胶制成。通过第一板件和第二板件，第一板件被螺接进门或壳体并被带向门或壳体。将螺钉螺接进门或壳体使第一板件接近壳体或门，导致放置于第一板件和第二板件之间的电线的压缩。有了这种压缩，使得当电导线从匹配的连接器电中断时，将电线方便地保持于适当的位置以防止这些电线从它们所固定的金属接触件上扯掉。

当电线使得第一板件和第二板件局部变形时，同时电线也被压缩。第一板件和第二板件的这种形状改变使得电线能够相对连接器17保持在合适位置。

如下为根据本发明的电气柜1的装配方法。首先，电线的第一端部分别固定至与位于设备室11内的在门或壳体上的第一组元件相对应的电气元件。然后，电线垂直于转动轴线插过铰链。最后，电线的第二端部分别固定至与分别位于壳体或门上、在设备室11外部的第二组元件相对应的另一电气元件。

在本发明的另一变例中，首先电线的第一端部固定至图2的连接器17。然后，电线插过垂直转动轴线的铰链。最后，电线的第二端部固定至在门上位于设备室内的电气元件。

借助保持构件40扎住所述电线，电线可以组在一起成束穿过铰链。

连接器17和铰链4之间，插入了如上所述用于保持电线的保持装置24，电线的端部能够插入穿过该保持装置。

电连接器17能以已经预先布线的状态应用，以便于节省时间和成本。连接至电连接器17的接线片的电线5具有附加的长度。因此，为了将其连接至门3，在首先使它们穿过第一连接装置14的孔之后，调节它们的长度并使它们卷曲至电气元件就足够了。

Claims (17)

1.一种电气柜(1)，包括：

电气柜壳体，其内部形成有电气设备室(11)，

门(3)，其用于关闭所述设备室，

铰链(4)，其由第一连接装置和第二连接装置(14)形成，所述第一连接装置固定至所述壳体，所述第二连接装置固定至所述门，所述第一连接装置和所述第二连接装置绕所述铰链的转动轴线(16)铰接，

至少一组电气元件，其安装在所述门上和/或所述设备室内，以及

电线(5)，其连接至所述电气元件，

其特征在于：

所述铰链形成为电连接器，首先使其中的电线连接能够从壳体出来，然后使得在其中连接从门出来的电线；并且

所述第一连接装置和第二连接装置穿有通孔，所述电线穿过所述通孔布置，所述通孔相对于所述电线穿过所述铰链的插入轴线(29)沿纵向形成，所述插入轴线为垂直于所述转动轴线的轴线。

2.如权利要求1所述的电气柜，其特征在于，每根所述电线呈环状，该环形的平面垂直于所述铰链的所述转动轴线。

3.如权利要求1至2中任一项所述的电气柜，其特征在于，所述电线呈现为邻接的电线层，这些层的平面垂直于所述铰链的所述转动轴线，这些层电线在所述平面内沿两个方向都具有弯曲部分。

4.如权利要求3所述的电气柜，其特征在于，层的所述电线由将电线扎起来的、弹性的保持构件(40)保持为穿过所述铰链。

5.如权利要求1至2中任一项所述的电气柜，其特征在于，所述元件组面对所述电气设备室安装在所述门内部。

6.如权利要求1至2中任一项所述的电气柜，其特征在于，所述元件组安装于所述门外部。

7.如权利要求1至2中任一项所述的电气柜，其特征在于，其包括固定至所述第一连接装置和第二连接装置中的一个的连接器。

8.如权利要求7所述的电气柜，其特征在于

每根电线具有第一端部和第二端部，所述第一端部远离所述连接器，所述第二端部靠近所述连接器，以及

用于所述电线的所述第二端部的保持装置(24)介于所述连接器和连接至所述连接器的所述第一连接装置和第二连接装置中的一个之间，在所述连接器相对于匹配的连接器电连接或电中断时，该保持装置将面对所述连接器的电线的第二端部固定地保持在合适的位置。

9.如权利要求8所述的电气柜，其特征在于，所述保持装置形成穿过有多个均匀分布的孔的塑料材料块，每个所述孔沿着与所述铰链的所述转动轴线垂直的轴线形成，并且每个所述孔设计成由电线所穿过。

10.如权利要求8所述的电气柜，其特征在于，所述保持装置形成电缆夹具设备，其垂直于所述第一连接装置和第二连接装置中的所述电线的插入轴线(29)将所述电线压向所述壳体或所述门。

11.如权利要求1至2中任一项所述的电气柜，其特征在于，所述第一连接装置和所述第二连接装置各形成一个彼此相同的部件。

12.如权利要求1至2中任一项所述的电气柜，其特征在于，所述第一连接装置和所述第二连接装置各形成一个由绝缘材料模制而成的部件。

13.一种安装根据前述权利要求中任一项的电气柜的方法，其特征在于，其包括下述步骤：

将所述电线垂直于所述转动轴线插入穿过所述铰链。

14.如权利要求13所述的安装方法，其特征在于，其包括下述步骤：

将所述电线的第一端部固定至电气元件，以及，

将所述电线的第二端部固定至连接器。

15.如权利要求13至14中任一项所述的方法，其特征在于，其包括下述步骤：

将穿过所述铰链的若干电线组在一起，借助保持构件(40)将所述电线扎起来以保持电线沿着与所述铰链的所述转动轴线垂直的轴线拉紧。

16.如权利要求13至14中任一项所述的方法，其特征在于，其包括下述步骤：

将用于所述电线的保持装置(24)插入到连接器和所述铰链之间。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，其包括下述步骤：

将电线的所述第二端部插入穿过所述保持装置。

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