CN104412497A - 设置有接线盒的旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋转电机(1)，该旋转电机(1)包括电机壳体(2)以及安装至该电机壳体(2)的接线盒(3)，该接线盒(3)包括基座部(10)，基座部(10)至少限定：用于固定至少一个电子模块(20)的固定区(24；25)，该固定区(24；25)包括用于容纳紧固件的一个或更多个支承元件(42)，紧固件用于固定一个或更多个模块(20)；电连接区(23)，电连接区(23)包括用于容纳至少一个电连接元件(22)的至少一个材料块(30)，所述一个或更多个支承元件(42)和一个或更多个材料块(30)与基座部(10)被模制成一体。

Description

设置有接线盒的旋转电机

技术领域

本发明涉及一种这样的旋转电机，所述旋转电机设置有例如能够容纳所述旋转电机和/或电子模块(例如电压调节器)的电连接件的盒。

背景技术

这样的盒被称为“接线盒”。它们通常朝向旋转电机顶部地附接至旋转电机的壳体。

EP 1 133 012描述了一种电动机的接线盒，所述电动机的接线盒包括：-由塑料制成的基座，该基座包括通过模制操作将插头置入基座的接触片，

-电子控制部件，

-保护盖。

接线盒限定用于连接到干线的外部插入式连接件。

专利CN2724284Y教示了如何用玻璃纤维增强塑料制造接线盒，该盒由使用螺钉固定在一起的两个部分组成。

申请FR 2 958 113公开了一种电机的接线盒，该接线盒可以潜在地容置调节器，该调节器包括彼此组装的两个半壳和通过移除一个或更多个可移除的部件而形成的一个或更多个电缆通道。

专利US 5 192 888涉及一种被布置在电动机的壳体上并且包括基座和盖的接线盒，该基座环抱该壳体的形状。

专利US 6 002 083描述了一种通过组装沿着基本倾斜的平面的两个壳体所形成的马达接线盒，并且专利US 5 637 829描述了一种盒，该盒的壁具有可以容易切断的弱的线，以形成具有与被引入电缆的尺寸合适的尺寸的开口。

专利US 6 828 704公开了一种用于电动机的接线盒，该接线盒具有在其板中的一个板中的孔，以容置经由被固定到基座的支承件所连接至内部导体的电缆。

申请WO 2011/091668公开了一种允许将接线盒固定在马达上的系统。

专利US 5 769 659、申请CA 85 33 79、专利FR 1 092 897、申请JP5083899和JP 57 025 133以及专利申请FR 2 778 796公开了接线盒的其他示例。

EP 2 011 704 A2公开了一种头灯清洁器电动泵，其限定了用于马达的电连接的外部电插头。一旦盒被制造，不提供对用于电连接泵的所述盒的内部的访问。

WO 2008/019818 A1公开了一种具有电气外部插入式连接器的循环泵。在泵已经被制造之后，不提供对盒的内部的访问。

几乎所有用于工业交流发电机的接线盒都是通过组装多个金属元件来构成的。

制作和组装这些金属元件是费力操作，并且要求大量螺接元件和附加支承件的实施来保持特定于接线盒内的每个电机的各个电子模块。

在接线盒与旋转电机的壳体之间的机械接口通常要求形成相当复杂的形状。在这些接口区中，关于组装过程的空间扩展通常引入较大的预负载，并且在振动加载的效应下，片状金属工作元件可能经受疲劳破坏。

当电机是与驱动电机来形成电力发电机组的内燃机相关联的交流发电机时，通常提供一种控制柜。不同的制造商具有安装这些柜的不同方法，这些柜例如可以位于交流发电机的顶部、一侧或多侧、或后方。无论采用什么位置，访问接线盒的内部需要成为可能并且尽可能简单，使得例如可以调节包含在内的电压调节器。

存在特别地通过降低配件的数目以倾向于标准化来对用于电机的接线盒的制造进行简化、同时保持盒的疲劳强度和对所述盒的内部的访问、或甚至改善它们的需求。

发明内容

在第一方面中，本发明因此涉及一种旋转电机，该旋转电机包括：电机壳体以及安装至该电机壳体的接线盒，该接线盒包括基座部，该基座部至少限定：

-用于固定至少一个电子模块的固定区，该固定区包括用于容纳紧固件的一个或更多个支承元件，紧固件用于固定一个或更多个模块；

-电连接区，该电连接区包括用于容纳至少一个电连接元件的至少一个材料块，

一个或更多个支承元件和一个或更多个材料块与基座部一起被模制为一体件。

根据本发明，接线盒变得易于制造，并且其构成元件和容纳物变得易于组装。基座部可以提供在旋转电机的壳体与所有电子模块之间的所有接口，并且允许罩壳的安装。

所述一个或更多个电子模块所处于的或所被固定的固定区包括一个或更多个支承元件，以容纳用于固定一个或更多个模块的紧固件，一个或更多个紧固件优选地为夹紧螺母。可以因此使用由一个或更多个支承元件来容纳的紧固件来将一个或更多个电子模块牢牢地保持在固定区内。可以容易地安装所述模块和它们的各种备选装置，而不用增加安装板或者增加固定支承件。

根据电机的要求，支承元件提供了几乎无限制数量的布局构造。

支承元件的数目优选地大于或等于2，以使得将至少一个模块固定到两个支承元件。

当电机包括多个电子模块时，其上安置一个电子模块的支承元件不同于其上安置其他的一个或更多个模块的支承元件。

所述一个或更多个支承元件优选地预设有孔；一旦一个或更多个模块处于适当的位置，则一个或更多个支承元件有利地包括至少一个附加孔；并且所述孔优选地基本上分布在它们的整个长度上。

紧固件可以包括夹紧螺母，并且一个或更多个支承元件可以包括使得它们易于定位的容置部，例如基本上矩形轮廓的凹槽。

一个或更多个电子模块可以选自电压调节器和变速器，并且该电子模块或至少一个电子模块可以优选地经由一个或更多个电连接元件被连接至旋转电机的电导体。

连接区可以包括在至少一个方向上或更优地在两个相互垂直的方向上以规则间隔布置的多个材料块。

所述一个或更多个电连接元件可以包括：允许电连接的构造适于匹配各种电耦接(4线、6线、12线等)的带螺纹金属插入件。每个带螺纹金属插入件可以容纳带螺纹螺柱，连接至电导体的一个或更多个端部夹紧件被安装到该带螺纹螺柱，使用一个或更多个螺母将这些端部夹紧件保持在所述螺柱上。带螺纹金属插入件因此有利地是内部带螺纹的阴形插入件。

可以将基座部以包覆模制方式模制到阴形插入件上。

连接区可以居中，并且基座部优选地限定至少两个固定区，所述至少两个固定区布置成在中心连接区的每一侧上有一个固定区，特别地，所述至少两个固定区布置在基座部的横向侧。

基座部优选地相对于纵向中心平面对称。

该旋转电机可以包括被固定到基座部的罩壳，该罩壳优选地包括至少一个可移除的独立板，该独立板可以在不用完全移除罩壳的情况下从接线盒拆除。

该罩壳可以包括前板和后板、侧板以及盖，所有这些元件相对于彼此可以移除，以使得在例如发电机组的各种构造中更易于访问。

基座部可以包括容纳用于将罩壳固定到底座部的紧固件的容置部。

该罩壳可以由金属制成。

特别地，板和/或盖可以由矩形钢板制成，以使材料的制造时间和边角料最小化。

所述壳体优选地为圆筒状，圆筒的轴线优选地是水平线。基座部优选地被安装到圆筒的横向表面，特别是安装到圆筒上部。

根据本发明的另一个优点特征，基座部由热塑性材料模制而成，基座部可以用矿物填料来加固。这使得接线盒的形状的所有复杂性被集中在由模制塑料制成的部件上，并且因此易于制造。

另外，由于制造其的材料的塑性，基座部非常容易吸收旋转电机的壳体的尺寸变化，并且因此大大降低了疲劳损坏的风险。

接线盒可以不具有外部电连接插头。对电连接区的访问需要打开接线盒。

可以使用从旋转电机之外进入且在接线盒内在电连接区中连接的电连接器来进行电连接。可以通过接线盒的一个壁来设置由护环引导通过的密封线缆。

附图说明

根据阅读本发明的一些非限制性实施方式所附的详细说明并根据研究附图，可以更好地理解本发明，在附图中：

-图1是根据本发明的、布置在旋转电机的壳体上的接线盒的示意性局部立体图；

-图2是从的图1的接线盒移除的罩壳的示意图；

-图3A、图3B和图3C描绘了被固定至旋转电机的壳体的基座部，图3A中，所述基座部容纳了电子模块，图3B中，所述基座部容纳了不同于图3A所描绘的电子模块的另一电子模块，图3C中，所述基座部容纳了两个电子模块；

-图4描绘了基座部自身；

-图5描绘了紧固件自身；以及

-图6描绘了在基座部的支承元件上就位的图5的紧固件。

具体实施方式

图1和图2中所描绘的电机1包括壳体2，接线盒3例如如所示出的，在旋转电机的上部中安装在所述壳体2上，但是该布置仅是各种可能的示例之一。

壳体2按本身已知的方式容置电机定子和在定子内部绕旋转轴线X旋转的转子，该旋转轴线X在该情况下与旋转电机1的纵轴线一致。

如所示的，壳体2可以包括本体5，端盖6安装至所述本体5，如此处所示的，端盖6可以包括通风口7。

在所示的示例中，接线盒3覆盖端盖6的一部分和壳体2的本体5。

旋转电机1是例如交流发电机，但是本发明不局限于交流发电机，并且本发明还可以应用于其他旋转电机例如马达。本发明优选地涉及50kW或更高功率的电机。

接线盒3可以容置一个或更多个电子模块20，电子模块20例如包括一个或更多个调节器或变化器。

模块20中的每个模块可以包括特定数目的输入端或输出端，输入端或输出端可以通过电缆(未示出)彼此电连接并且电连接至旋转电机的内部导体，内部导体被固定到位于电连接区23中的电连接元件22。

一个或更多个电子模块20位于固定区24和25，固定区24和25例如被分别布置在连接区23的两侧，特别是布置在当沿着旋转电机的纵轴线X观察旋转电机时连接区23的左侧和右侧。

在所示的示例中，电连接元件22包括带螺纹的金属插入件，该带螺纹的金属插入件被容置在例如如图4中可以看到的、在纵向上和在横向上具有均匀间隔的金属块30中。

螺纹金属插入件优选地通过包覆模制被结合到基座部10中。它们优选地为阴型。因而可以适于螺柱(此处未示出)，例如被螺接到这些螺纹金属插入件中的、合适数目和长度的Hc型内六角无头螺钉。

在所示的示例中，所述块30在纵向方向和横向方向上均匀布置，并且形成例如三个连续块30的四行阵列。

可以通过例如以网格图案延伸的肋条32来将所述块30结合在一起。

电连接区23可以包括在块30的纵向上的每一侧上一个、用于固定壳体的凸耳36，这些凸耳36设置有至少一个孔37，紧固件例如螺钉或铆钉可以通过至少一个孔37。

在固定区24和25中，基座部10包括支承元件42，这些支承元件42例如采取沿着纵轴线X彼此平行延伸的的预留有孔的轨的形式。优选地，存在2至10个的所述轨，并且如图示出的，这些轨有利地通过横向肋条44连接，该横向肋条44与基座部10的剩余部分被模制成一体件，这些横向肋条44改善基座部10的机械完整性，同时有助于支承轨。

基座部还可以包括一个或更多个纵向肋条46。

例如，利用矩形凹槽来模制预制孔，使得如图6所示预制孔可以容置紧固件，例如夹紧螺母50，所述夹紧螺母50之一已经在图5中被描绘。

优选地存在有10至100个的这些预制孔。

以传统的方式，夹紧螺母50可以包括：由类似夹子笼架52支承的内部带螺纹的圆筒55，圆筒55可以沿其厚度安装到支承元件42上，其中圆筒55定位成与预制孔相对。

基座部10的横向侧56优选地包括分隔件69，该分隔件69设置有用于紧固件(例如螺钉或铆钉)通过的至少一个孔70，以将其固定至壳体2。

支承元件42可以包括附加预制孔，使得接线盒3可以易于容纳各种布局的不同尺寸的电子模块20。

在图3A、图3B和图3C中示出了一些可能的布局：在图3A和图3B中的相同基座部10容纳单个模块20，而在图3C中的相同基座部10容纳两个模块20。另外，该相同基座部10容纳图3A中所描绘的电子模块20，该电子模块20在尺寸方面显著地不同于图3B中所描绘的电子模块20。图4中不能被看到的用于固定图3A的模块20的支承元件42i、42j、42k不同于图3B中的用于固定模块20的支承元件42r和42s。

基座部优选地关于包含轴线X的纵向中面对称。

同样优选地，如所示的，基座部10的横向侧56和前后直立部51包括容置部53，以容纳用于安装罩壳11的各种构成元件的夹紧螺母50。横向侧56也可以分别具有允许侧板14和15中的一个定位在基座部的缩进部72。横向侧56还可以分别具有允许前板16和后板17之一定位在基座部的缩进部72，其中这些缩进部72的深度基本上对应于板的厚度。

横向侧56和前后直立部51与基座部10的剩余部分被模制成一体。

横向侧56的支承元件可以包括调整片(tab)80，每个调整片80均设置有意图固定所述模块的孔81并且指向基座部10的纵向中面。

在一种布局布置中，固定区25和在适当情况下对称的固定区24包括：可以具有不同宽度的多个横向肋条44；以及至少一个纵向肋条46。

固定区25和在适当情况下对称的固定区24可以包括用于固定电子模块20的至少两个子区，每个子区能够包括它本身的支承元件20布置。例如，位于距离图4中的右侧最远的子区具有三个预留孔纵向轨，而位于距离该同一个图中的左侧最远的子区仅具有两个预留孔纵向轨，在中间的一个子区不具有预制孔。

如图4所示，容纳一个轨的夹紧螺母50的表面42可以彼此相邻，或者可替代地，可以例如通过肋条或分隔件彼此隔离，并且在某种程度上其可以潜在地一个轨与另一个轨不同。

通过在垂直于轴线X的平面上延伸的连接元件83将朝向距离图4中左侧最远的直立部51设置的支承元件42接合在一起，该连接元件83与基座部10的剩余部分被模制成一体。

如图1可以看到的，一旦罩壳11被组装，则盖13在各个板14至17的顶部覆盖板14至17，然而这不会妨碍分别移除板14至17。

每个侧板14或15可以包括用于螺钉通过的孔60，其中螺钉被螺接到相邻前板16或后板17中的相应孔61中。

同样地，盖13具有孔63，所述孔63用于螺钉通过，所述螺钉被接合到前板16或后板17中的相应孔65中。为了组装接线盒3，以便首先将基座部10固定至旋转电机1的壳体2，例如使用接合到在凸耳36中的孔37中的螺钉和可能在基座部10的孔70中的螺钉。

接下来，可以使用紧固件例如夹紧螺母50将一个或更多个电子模块20固定到基座部10，对这些紧固件的布置进行选择以使得它们更容易地安装并使得机器保养更容易。使用安装在被螺接到插入件22中的螺柱上的端部夹子来连接电缆，并且使用螺母来保持在螺柱上。螺母优选地为Hc型的内六角无头螺钉。一旦各种部件被组装到接线盒3内，则可以安装罩壳11，这例如已经通过将盖13螺接到板14至17而被预组装，然后被固定到基座部10。优选地，罩壳11的各种元件由金属制成，但是如果罩壳由非金属元件制成则其不会偏离本发明的范围。

如果合适的话，罩壳11可以与各种板和盖被制成一体。

如果对刚才描述的示例进行各种修改，也不会偏离本发明的范围。

例如，在基座部内的电连接区的位置可以被修改，使得该连接区不再居中。

表达例如“包括一个”必须被理解为与“包括至少一个”相同含义，除非另有指定。

Claims (15)

1.一种旋转电机(1)，包括：电机壳体(2)以及安装至所述电机壳体(2)的接线盒(3)，所述接线盒(3)包括基座部(10)，所述基座部(10)至少限定：

-用于固定至少一个电子模块(20)的固定区(24；25)，所述固定区(24；25)包括用于容纳紧固件的一个或更多个支承元件(42)，所述紧固件用于固定一个或更多个所述模块(20)，

-电连接区(23)，所述电连接区(23)包括用于容纳至少一个电连接元件(22)的至少一个材料块(30)，

所述一个或更多个支承元件(42)和一个或更多个所述材料块(30)与所述基座部(10)被模制成一体。

2.根据权利要求1所述的旋转电机(1)，所述一个或更多个支承元件(42)预留有孔。

3.根据权利要求2所述的旋转电机(1)，所述一个或更多个支承元件(42)包括至少一个附加孔。

4.根据权利要求2和3中的任一项所述的旋转电机(1)，所述一个或更多个支承元件(42)包括基本上分布在它们的整个长度上的孔。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的旋转电机(1)，所述紧固件包括夹紧螺母(50)。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的旋转电机(1)，一个或更多个所述电子模块(20)优选地选自电压调节器和变速器，并且所述电子模块(20)或所述电子模块(20)中的至少一个电子模块(20)优选地经由所述电连接元件(22)被连接至所述旋转电机的电导体。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的旋转电机(1)，所述连接区(23)包括在至少一个方向上或更优地在两个相互垂直的方向上以规则间隔布置的多个材料块(30)。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的旋转电机(1)，一个或更多个所述电连接元件(22)包括带螺纹金属插入件，所述带螺纹金属插入件优选地以包覆模制方式模制在所述基座部(10)中，所述带螺纹金属插入件特别地为被设计成容纳螺钉或带螺纹螺柱的阴形螺纹插入件，所述螺钉或带螺纹螺柱特别地为Hc型的内六角无头螺钉。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的旋转电机(1)，所述连接区(23)居中，所述基座部(10)优选地限定至少两个固定区(24；25)，所述至少两个固定区(24；25)定位成所述中心连接区(23)的每一侧上一个固定区，特别地，所述至少两个固定区(24；25)位于所述基座部的横向侧。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的旋转电机(1)，包括被固定到所述基座部(10)的罩壳(11)，所述罩壳(11)优选地包括至少一个可移除的独立板，所述至少一个可移除的独立板能够在不用完全移除所述罩壳(11)的情况下从所述接线盒(3)拆除。

11.根据前述权利要求所述的旋转电机(1)，所述罩壳(11)包括前板和后板(16；17)；侧板(14；15)和盖(13)，所有这些元件相对于彼此能够移除。

12.根据权利要求10和11中的一项所述的旋转电机(1)，所述基座部(10)包括容纳将所述罩壳固定到所述基座部(10)的紧固件的容置部(53)。

13.根据权利要求10至12中的任一项所述的旋转电机(1)，所述罩壳(11)由金属制成。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的旋转电机(1)，所述基座部(10)用热塑性材料模制而成。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的旋转电机(1)，所述旋转电机(1)不具有用于电连接的外部电插头。