一种结构紧凑式电机接线盒的制作方法

本发明涉及电机接线的设备设施领域，更具体地说，涉及一种结构紧凑式电机接线盒。

背景技术

随着石油资源消耗的日益增大，城市大气污染的逐步加剧，世界各国都开始采取相应的政策鼓励开发新能源汽车用以取代传统的燃油汽车。电动汽车便是新能源汽车中最有发展潜力的代表。电动汽车依靠电机驱动提供动力，电机则依靠电机控制器控制其驱动，控制器通过电机接线盒与电机相连接。电机接线盒是连接电机内部引线和电机外部接线电缆的重要设备，并且能够对连接处的接线电缆进行机械和电气防护，所以说电机接线盒的可靠性直接影响车辆的安全性能。

传统电机的接线盒因其安装空间不受限制，所以外形尺寸偏大，内部闲置空间也大，结构不紧凑。接线盒的结构强度也未经过加强设计，无法适应颠簸、振动的场合，甚至可能出现碰撞损坏的情况。传统接线盒的电缆和内部的接线端子的连接和锁紧操作复杂，拆卸繁琐。传统电机接线盒的结构如图1和图2所示，从电机定子接入接线盒的u1、u2、v1、v2、w1、w2六根电机内部引线(17)的电缆分别安装在接线板的六个接线柱(20)上，再安装三个连接片(19)，通过其实现电机绕组的y/△接变换，用止动垫圈和螺母将其整体固定。最后安装外接三相引线电缆，并用垫圈和螺母固定牢固。

传统电机的接线盒与常规电机配套使用，内部空间大小与电机的电压等级相对应，电机的电压等级是根据电网的电压等级选取的，比较固定，通常为220v、380v、690v、3kv、6kv、10kv等。而车用电机的电压等级需要根据电池和电机控制器等多种因素确定，无法统一。

综上，电机接线盒是车用驱动电机不可或缺的部件。应用在电动汽车电机上的接线盒设计需要有针对性，接线盒的结构及尺寸需要根据电动汽车电机所采用的电压和电流值进行尺寸调整。故开发出用于汽车电机上的模块化接线盒将对车用驱动电机的发展产生积极推动作用。

技术实现要素：

本发明目的是开发出一种应用于汽车电机上的模块化、结构紧凑的接线盒。

为了达到上述目的，本发明提供一种结构紧凑式电机接线盒，包括盒体及置于所述盒体内部的接线板，所述盒体是由上壁板、下壁板、位于左侧的第一壁板、位于右侧的第二壁板、位于前端的第三壁板及位于后端的第四壁板围成的空腔结构；所述上壁板上开有用于接线操作的窗口，所述窗口上安装粘接有绝缘板的接线盒盖。所述第二壁板上开有供所述接线板穿入的窗口。所述第一壁板、第二壁板、第三壁板中任一板面上开有三个用于安装电缆接头的螺纹孔。所述接线板包括三相导电排，以及用于夹持固定三相导电排的上接线板和下接线板。所述三相导电排由三根并排设置的导电排组成，所述三相导电排在所述第二壁板窗口一端的端头与电机内部引线连接，所述三相导电排的另一端端头通过所述电缆接头与控制器引线连接。

优选的是，所述上壁板和所述接线盒盖之间安装有第一垫片。

优选的是，所述盒体与电机连接处设有第二垫片。

优选的是，所述第二壁板上供接线板穿入的窗口四周的边缘与所述接线板之间的缝隙均≤3mm。

优选的是，所述上接线板在所述三相导电排与所述控制器引线相连处的板面上开有三个并列的控制器引线接线口。

优选的是，所述三相导电排安装在所述下接线板上部三个间隔设置的凹槽中，所述凹槽的宽度＝一根所述导电排的宽度+0.5mm～1mm，所述凹槽的深度＝一根所述导电排的厚度-0.2mm～0.4mm。

优选的是，所述接线板位于所述第二壁板窗口一端的端头与电机内部引线连接位置设有三个接线柱。

优选的是，所述第一壁板、所述第二壁板和第三壁板中的任一板面上开有用于安装测温、测速控制信号线的插接件安装孔。

优选的是，所述下接线板的凹槽安装有通过与螺栓相配合锁紧所述控制器引线的第一固定块。

优选的是，所述下接线板的凹槽还安装有通过与螺栓相配合锁紧电机内部引线的第二固定块。

本发明能够根据使用需要灵活的调整出现方向，结构紧凑、强度高，在保证电机正常功能和使用安全的情况下，还最大化的节省了空间，防护等级高，操作便捷。本发明可根据使用电压、电流进行模块化、系列化设计和生产，推动车用电机产业的快速发展。

附图说明

图1是传统电机的接线盒内部结构的俯视平面示意图。

图2是传统电机的接线盒内部结构的侧视平面示意图。

图3是结构紧凑式电机接线盒立体结构分解后的示意图。

图4是结构紧凑式电机接线盒盒体的立体结构示意图。

图5是结构紧凑式电机接线盒中上接线板的立体结构示意图。

图6是结构紧凑式电机接线盒中下接线板的立体结构示意图。

图7是结构紧凑式电机接线盒中第一固定块和第二固定块的立体结构示意图。

图8是结构紧凑式电机接线盒中三相导电排的立体结构示意图。

图9是结构紧凑式电机接线盒中三相导电排之间间距的平面示意图。

图10是结构紧凑式电机接线盒中三相导电排与盒体之间间距的平面示意图。

图11是结构紧凑式电机接线盒与电机连接的平面结构示意图。

图12是结构紧凑式电机接线盒出线方向与电机控制器位置结构示意图。

图13是结构紧凑式电机接线盒出线口在左侧的平面结构示意图。

图14是结构紧凑式电机接线盒出线口在前端的平面结构示意图。

图15是结构紧凑式电机接线盒出线口在右侧的平面结构示意图。

其中：1、接线盒盖；2、绝缘板；31、第一垫片；32、第二垫片；4、盒体；41、上壁板；42、下壁板；43、第一壁板；44、第二壁板；45、第三壁板；46、第四壁板；5、电缆接头；6、上接线板；7、三相导电排；71、接控制器引线端；72、接电机内部引线端；8、下接线板；81、凹槽；82、腰型孔；91、第一固定块；92、第二固定块。10、电机主体；11、电机接线盒；12、出线端端盖；13、端盖盖板；14、定子引线；15、插件安装孔；16、控制器引线；17、电机内部引线；18、控制器引线接线口；19、连接片；20、接线柱。

具体实施方式

如图3～4所示，本发明包括盒体4及置于所述盒体4内部的接线板，所述盒体4是由上壁板41、下壁板42、位于左侧的第一壁板43、位于右侧的第二壁板44、位于前端的第三壁板45及位于后端的第四壁板46围成的立方体空腔结构。

所述第一壁板43、所述第二壁板44和第三壁板45中的任一板面上开有用于安装测温、测速控制信号线的插接件安装孔15。所述盒体4与电机连接处设有第二垫片32。所述上壁板41上开有用于接线操作的窗口，所述窗口上安装粘接有绝缘板2的接线盒盖1，所述上壁板41和所述接线盒盖1之间安装有第一垫片31，为确保文中所述接线盒的防护等级满足使用要求，接线盒盖与接线盒座的接触面，接线盒座与出线端端盖接触面均增加了密封用的垫片31(32)，可使接线盒的防护等级至少达到ip55，保证外部水汽、灰尘等污物无法进入接线盒及电机内部。所述下壁板42是无开口平板。所述第二壁板44上开有供所述接线板穿入的窗口；所述第一壁板43、第二壁板44、第三壁板45中任一板面上开有三个用于安装电缆接头5的螺纹孔用于引入控制器引线16，控制器引线16包括接控制信号线，其中控制信号线包括测温、测速等信号线。所述第二壁板44上供接线板穿入的窗口四周的边缘与所述接线板之间的缝隙均≤3mm，以防止用户操作接线盒时可能发生的异物掉入电机内部。

如图3、图5～8所示，所述接线板包括三相导电排7，以及用于夹持固定三相导电排7的上接线板6和下接线板8。

所述三相导电排7安装在所述下接线板8上部三个间隔设置的凹槽81中，所述凹槽81的宽度＝一根所述导电排的宽度+0.5mm～1mm，所述凹槽81的深度＝一根所述导电排的厚度-0.2mm～0.4mm。所述三相导电排7由三根并排设置的导电排组成，所述三相导电排7在所述第二壁板44窗口一端的端头即接电机内部引线端72与电机内部引线17连接，所述三相导电排7的另一端端头为接控制器引线端71通过所述电缆接头5与控制器引线16连接。

所述下接线板8的凹槽81中设有通过与螺栓相配合锁紧所述控制器引线16的第一固定块91；所述下接线板8的凹槽81中还设有通过与螺栓相配合锁紧电机内部引线17的第二固定块92。所述接线板位于所述第二壁板44窗口一端的端头与电机内部引线17连接位置设有三个接线柱20，通过这三个接线柱20与电机内部引线17分别相连。所述上接线板6在所述三相导电排7与所述控制器引线16相连处的板面上开有三个并列的控制器引线接线口18。

如图11～15所示，接控制器引线端71和接电机内部引线端72之间的位置关系根据电机的出线方向确定。所述三相导电排7的形状根据不同出线方向可分为带拐角的“l”形和直通的“i”形。

所述下接线板8与所述接控制器引线端71对应的位置安装有用于固定控制器引线的第一固定块91；并且所述下接线板8在与所述接电机内部引线端72相对应的位置安装有用于固定电机内部引线的第二固定块92。所述第一固定块91和第二固定块92均为图6所述固定块，仅安装位置不同。

本发明安装到电机的上方，安装图如附图12所示。接线盒安装在出线端端盖12上，电机定子引线14从端盖上的出线孔引出电机主体10后再通过与接线盒连通的进线孔引入电机接线盒11。用端盖盖板13将端盖出线孔和进线孔盖住，防止异物进入电机和接线盒内部。上述引线方法与文中所述接线盒配套使用可适用于绝大多数水套冷却形式的车用驱动电机。

接线盒装配后的内部结构，如图9～10所示。根据电机运行的最高电压值所对应的爬电距离最小间距，选择符合gb14711-2006《中小型旋转电机安全要求》的要求规定的(a+d)值、b值、c值尺寸。

其中：

a——三相导电排侧边到接线板边缘的距离

b——三相导电排之间的间距

c——三相导电排边缘至安装螺丝边缘的距离

d——下接线板导电排安装面至接线盒下壁板的距离

表1裸带电部件的爬电距离最小间距

实施例：

结构紧凑式电机接线盒具体结构如下：

盒体由位于左侧的第一壁板、位于右侧的第二壁板、位于前端的第三壁板及位于后端的第四壁板和上壁板、下壁板通过焊接或整体铸造而成。盒体内部设有上接线板、下接线板、三相导电排；盒体通过四个内六角螺钉安装在电机出线端端盖上。盒体结构能够保证自身具有足够的结构强度的同时固定和保护内部的各部件，在车辆颠簸、振动时，不会发生松动和损坏。

其中，各壁板的结构如下：

盒体的第一壁板上根据实际需要加工接插件安装孔，用于安装测温、测速等控制信号线。

第二壁板上开有供接线板穿入并固定的矩形引线窗口，该窗口大小与电机出线端端盖上的进线孔大小基本一致；盒体通过第二壁板四角处设置的螺纹孔与电机出线端端盖连接。

盒体的第三壁板上加工有三处大孔径细牙螺纹，用于安装电缆接头，电缆接头为屏蔽式金属电缆防水接头，可防止由控制器而来的三相电缆在引入接线盒时出现密封不严的问题。

盒体第四壁板不作加工处理。

上壁板为接线盒的操作窗口，四周的螺纹孔用于安装接线盒盖。

下壁板的三处螺纹孔用于固定上下接线板。

上接线板、下接线板分别见图5和图6。上、下接线板均由酚醛玻璃丝纤维压塑料制造而成，用于固定三相导电排。三相导电排安装在下接线板的凹槽中，凹槽宽度为三相中任一相导电排宽度增加0.5mm～1mm，凹槽深度为导电排厚度减小0.2mm～0.4mm，这样做可使导电排牢牢固定在上、下接线板中间。在下接线板的与控制器电缆连接侧和与电机内部引线连接侧各嵌入三个固定块，固定块用钢板加工而成，如图7所示。为保证固定块与接线板紧密固定，固定块的外部加工有固定卡槽，固定块加工有竖向的螺纹通孔，安装后通过螺栓分别固定来自控制器引接电缆和来自电机内部引接线的接线端子。

将导电排嵌入下接线板的凹槽后，在上方安装上接线板，再整体从接线盒座第二壁板的矩形引线孔装入接线盒座，最后通过贯穿上、下接线板的通孔用内六角螺钉将接线板整体安装在接线盒座的下侧壁板上，这样作可将导电排和上下接线板牢牢固定。

在控制器连接侧加工有三处空槽，使上接线板与下接线板的固定块正好对齐。上接线板的材质与下接线板材质一致。

三相导电排是导电部件，其由纯铜板加工而成，表面镀锡。

如图8所示，其一端与电机内部引线连接，另一端与控制器引线连接。导电排每处的导电截面保持一致，三相导电排的导电截面相同。

接线盒盖由钢板加工而成，四周通过螺栓与接线盒座连接，接线盒盖内侧粘接一张由1.5mm厚环氧玻璃布板制成的绝缘板，用作电气阻隔，以减小接线盒体积。

接线盒装配后的内部结构，如图9、10所示。根据电机运行的最高电压值所对应的爬电距离最小间距，如下表1所示，选择符合gb14711-2006《中小型旋转电机安全要求》的要求规定的(a+d)值、b值、c值尺寸。

其中：

a——三相导电排侧边到接线板边缘的距离

b——三相导电排之间的间距

c——三相导电排边缘至安装螺丝边缘的距离

d——下接线板导电排安装面至接线盒下壁板的距离

表1裸带电部件的爬电距离最小间距

当接线盒配套电机的最高电压为1200v时，上述接电盒内的(a+d)值和c值应按表1中带电部件与非载流金属之间最小间距选择24mm，b值按不同极性的裸带电件之间最小间距选择24mm。

如图10所示，为防止用户操作接线盒时可能发生的异物掉入电机内部，接线板设计时需保证接线板顶部与接线盒侧板间的距离f≤3mm，侧面与接线盒第二壁板之间的距离e≤3mm；接线板两侧与接线盒侧板之间的距离g满足控制信号线引出的要求，即根据引线的直径确定g的尺寸。

为保证文中所述接线盒的防护等级满足使用要求，接线盒盖与接线盒座的接触面，接线盒座与出线端端盖接触面均增加了密封垫，可使接线盒的防护等级至少达到ip55。另外，文中所述结构接线盒可根据不同使用环境可以灵活改变出线方向。

如图12所示，根据电机与控制器不同的位置关系，可灵活采用不同出线方向的接线盒。

本发明与车用驱动电机配套使用，根据电压和电流进行模块化设计，并满足车用场合。接线盒结构需简单可靠，维护和拆卸方便。可根据电压电流调整接线盒内外部结构尺寸，并实现最紧凑化。防护等级至少为ip55,出线方向可调整。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。