ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ МАШИНА С ПРИВОДНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Российский патент 2015 года по МПК H02K11/00 B25F5/02 

Настоящее изобретение относится к технологической машине с приводным электродвигателем, в частности к ручной машине.

Электроинструменты содержат в корпусе различные электрические и электронные компоненты, например электродвигатель, блоки электроники, выключатели и т.д., связанные друг с другом электрическими кабелями. Важное значение здесь имеет эргономичная прокладка кабелей с целью максимального снижения затрат на монтаж электрической технологической машины при одновременном обеспечении высокой надежности монтажа. В качестве другого критерия выступает упорядоченная и оптимизированная в отношении монтажного пространства компоновка кабелей для сведения к минимуму возможностей для отложения грязи и пыли, происходящего, например, при обработке заготовки, а также для получения по возможности малого необходимого конструктивного объема. Кроме того, необходимо обеспечить простоту проведения ремонтных работ. Электрические и электронные компоненты должны в целом удовлетворять высоким требованиям в отношении как механической, так и электрической нагрузки.

В основу настоящего изобретения положена задача создания, с помощью простых конструктивных решений, электрической технологической машины с упрощенной прокладкой кабелей между электрическими или электронными компонентами внутри корпуса этой технологической машины.

Согласно изобретению эта задача решается в технологической машине, содержащей приводной электродвигатель, блок электроники для управления приводным электродвигателем, контактный модуль, соединенный с блоком электроники посредством кабелей, и соединенный с контактным модулем выключатель для включения/выключения приводного электродвигателя, причем приводной электродвигатель электрически соединен исключительно с контактным модулем посредством кабелей, а контактный модуль содержит дополнительные электронные компоненты, выполняющие дополнительные электрические или электронные функции. Целесообразные частные варианты выполнения технологической машины представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Как указано выше, предлагаемая в изобретении технологическая машина содержит приводной электродвигатель в корпусе, в котором или на котором также предусмотрены блок электроники для управления приводным электродвигателем и выключатель для включения/выключения приводного электродвигателя. Электрическое соединение между блоком электроники, выключателем и приводным электродвигателем осуществляется посредством кабелей. Технологическая машина представляет собой, в частности, ручную машину, например угловую шлифовальную машину.

Согласно изобретению предусмотрен контактный модуль, соединенный с блоком электроники и включенный между приводным электродвигателем, блоком электроники и выключателем. Приводной электродвигатель соединен исключительно с контактным модулем, и отдельное соединение электродвигателя с блоком электроники отсутствует.

Контактный модуль образует центральный конструктивный узел, соединенный с другими электрическими/электронными компонентами, благодаря чему уменьшается общее число соединений или кабелей по сравнению с существующими конструкциями. Так, в частности, исключается отдельное кабельное соединение между блоком электроники и приводным электродвигателем, а связь теперь осуществляется через контактный модуль. Число необходимых электрических кабелей между различными компонентами сведено к минимуму. Этим также обеспечивается упорядоченная компоновка внутри корпуса, благодаря чему существенно снижается опасность загрязнения, а также механических или электрических повреждений. Кроме того, значительно упрощаются монтаж, ремонт и замена отдельных компонентов. Уменьшение количества кабельных/штекерных соединений повышает удобство монтажа и ремонта, поскольку монтаж (или, в случае ремонта, замена) отдельных компонентов требует лишь нескольких ручных операций. При этом также снижается или, в некоторых случаях, полностью исключается опасность неправильного соединения конструктивных элементов.

Контактный модуль в соответствии с изобретением образует контактную платформу, посредством которой реализуется электрический контакт между различными электрическими и электронными компонентами в корпусе. Как указано выше, контактный модуль содержит дополнительные электронные компоненты, например печатные платы или диоды, несущие дополнительные электрические или электронные функции. Через диоды может осуществляться передача на аккумулятор напряжения, индуцируемого при отключении технологической машины и возникающего во время выбега вала электродвигателя, благодаря чему электроника защищается от вредных напряжений. Это расширяет функциональный спектр контактного модуля и позволяет оптимизировать распределение электронных компонентов по объему корпуса машины.

В принципе, могут использоваться как штекерные соединения между компонентами, в случае которых осуществляется непосредственное электрическое контактное соединение корпусов отдельных компонентов, так и соединения посредством кабелей или комбинации штекерных и кабельных соединений. Так, в частности, можно выполнить соединение между контактным модулем и выключателем для включения/выключения как штекерное, а соединение между контактным модулем и электродвигателем - как кабельное. Как штекерное соединение между выключателем и контактным модулем, так и кабельное соединение между электродвигателем и контактным модулем выполняются в виде разъемных соединений.

Соединение между блоком электроники и контактным модулем также может быть выполнено в виде либо кабельного, либо штекерного соединения. В случае кабельного соединения последнее выполняется в предпочтительном варианте без возможности разъединения, хотя в принципе может использоваться и разъемное кабельное соединение.

В качестве дополнительного электрического или электронного компонента контактный модуль может также содержать переключающую перемычку, интегрированную в корпус контактного модуля. Возможна также интеграция таких конструктивных элементов как катушки индуктивности, конденсаторы и т.п., что, в частности, требуется для подавления радиопомех. Кроме того, в контактный модуль можно интегрировать запоминающее устройство, в котором в процессе работы сохраняется информация, например, о количестве часов работы, характере и продолжительности нагрузки и т.д.

Контактный модуль может иметь корпус с электрическими контактами для подсоединения кабелей, причем между электрическими контактами для их электрической и механической изоляции может быть расположена разделительная перегородка.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения контактный модуль выполняется из двух частей и содержит корпус, имеющий две части, соединяемые друг с другом посредством, например, геометрического замыкания. Между частями корпуса контактного модуля может быть расположена разделительная перегородка для электрической и механической изоляции. В предпочтительном варианте эта разделительная перегородка располагается также между обоими штекерными контактами, предусмотренными для соединения с электродвигателем, и увеличивает воздушный зазор или путь утечки между потенциалами обоих штекерных контактов, благодаря чему повышается эксплуатационная безопасность. Кроме того, обеспечивается невозможность отложения между неизолированными участками штекерных контактов электродвигателя металлических опилок, возникающих при обработке заготовки.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения контактный модуль дополнительно изолирован заливочным компаундом, способным выполнять функцию как механической, так и электрической защиты. Компоненты, находящиеся внутри заливочного компаунда, защищены от образования электрических перемычек вследствие проникновения пыли. Кроме того, заливочный компаунд обеспечивает дополнительную фиксацию компонентов и предотвращает их нежелательную вибрацию.

Прочие преимущества и целесообразные варианты осуществления изобретения представлены в приведенных ниже формуле и описании, поясняемом чертежами, на которых показано:

на фиг. 1 - электрическая ручная машина с открытым корпусом и расположенными внутри корпуса приводным электродвигателем, блоком электроники, выключателем для включения/выключения приводного электродвигателя, а также дополнительным контактным модулем,

на фиг. 2 - изображения приводного электродвигателя, блока электроники с контактным модулем и выключателя в отдельности,

на фиг. 3 - изображение конструкции контактного модуля,

на фиг. 4 - изображения верхней и нижней частей корпуса контактного модуля в отдельности и в собранном состоянии.

Одинаковые конструктивные элементы снабжены на чертежах одинаковыми ссылочными обозначениями.

На фиг. 1 изображена электрическая ручная машина 1, содержащая в корпусе 2 приводной электродвигатель, движение ведущего вала которого передается через редуктор на рабочий вал с установленным на нем инструментом. Управление приводным электродвигателем 3 осуществляется посредством блока 4 электроники, с которым связан контактный модуль 5. Для включения/выключения приводного электродвигателя 3 служит выключатель 6.

Таким образом, блок 4 электроники электрически соединен с выключателем 6 посредством контактного модуля 5 и кабелей 7, а выключатель 6 электрически соединен с приводным электродвигателем 3 посредством контактного модуля 5 и кабелей 8. Контактный модуль 5 соединен с блоком 4 электроники посредством кабелей 7. Кабельное соединение выполнено как неразъемное, так что блок 4 электроники и контактный модуль 5 образуют единый конструктивный узел. Контактный модуль 5 имеет собственный корпус, содержащий, во-первых, различные электрические соединительные элементы и, во-вторых, другие электронные компоненты.

Выключатель 6 соединяется непосредственно и исключительно с контактным модулем 5, причем это соединение является как электрическим, так и механическим. Соединение выполнено в виде штекерного соединения, и соединительные кабели между выключателем 6 и контактным модулем 5 не предусмотрены.

Электрическое соединение между приводным электродвигателем 3 и контактным модулем 5 осуществляется посредством других кабелей 8, образующих разъемное кабельное соединение, в котором оба кабеля 8 подсоединены с боковых сторон контактного модуля 5 посредством зажимов 9. Приводной электродвигатель 3 соединяется кабелями 8 исключительно с контактным модулем 5, другие соединения кабелями, идущими от приводного электродвигателя 3 или к нему, отсутствуют.

На фиг. 2 показаны в отдельности изображения приводного электродвигателя 3, блока 4 электроники, контактного модуля 5 и выключателя 6, причем стрелки указывают направление монтажа. На корпусе выключателя 6 находятся штекерные гнезда 10, в которые вставляется штекер 11 в виде выступа на корпусе контактного модуля 5. Электрическое соединение между выключателем 6 и контактным модулем 5 осуществляется посредством U-образной контактной детали 12.

На фиг. 3 показан контактный модуль 5 в отдельном изображении. На корпусе контактного модуля 5 находятся два электрических штекерных контакта 13 и 14, служащих для подсоединения кабелей, идущих от приводного электродвигателя. Между штекерными контактами 13 и 14 в корпус вставлена разделительная перегородка 15, увеличивающая воздушный зазор или путь утечки между потенциалами обоих штекерных контактов, а также снижающая опасность отложения электропроводящих металлических опилок.

Внутри корпуса контактного модуля 5 могут располагаться другие электронные компоненты. В представленном примере осуществления в корпусе контактного модуля находится диод 16.

Как показано на фиг. 4, корпус 17 контактного модуля выполнен из двух частей и состоит из верхней части 17а и нижней части 17b, соединяемых друг с другом посредством фиксирующего соединения, или соединения с геометрическим замыканием. В представленном примере осуществления фиксирующее соединение реализуется посредством фиксирующей защелки 18 на верхней части 17а корпуса, которая в положении фиксации входит в выемку 19 на нижней части 17b. Между частями 17а и 17b корпуса контактного модуля 5 расположена разделительная перегородка 15 для электрической и механической изоляции.

Внутри корпуса контактного модуля находятся различные электрические штекерные соединения или другие электрические соединительные элементы, а также электронные компоненты.

Настоящее изобретение относится к технологической машине с приводным электродвигателем, в частности к ручной машине. Технический результат заключается в упрощении конструкции. Технологическая машина, в частности ручная машина (1), содержит приводной электродвигатель (3), блок (4) электроники для управления приводным электродвигателем (3), контактный модуль (5), соединенный с блоком (4) электроники посредством кабелей (7), и соединенный с контактным модулем (5) выключатель (6) для включения/выключения приводного электродвигателя (3). При этом приводной электродвигатель (3) электрически соединен исключительно с контактным модулем (5) посредством кабелей (8). Контактный модуль (5) содержит дополнительные электронные компоненты, выполняющие дополнительные электрические или электронные функции. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Технологическая машина, в частности ручная машина (1), содержащая приводной электродвигатель (3), блок (4) электроники для управления приводным электродвигателем (3), контактный модуль (5), соединенный с блоком (4) электроники посредством кабелей (7), и соединенный с контактным модулем (5) выключатель (6) для включения/выключения приводного электродвигателя (3), причем приводной электродвигатель (3) электрически соединен исключительно с контактным модулем (5) посредством кабелей (8), а контактный модуль (5) содержит дополнительные электронные компоненты, выполняющие дополнительные электрические или электронные функции.

2. Технологическая машина по п.1, в которой контактный модуль (5) соединен с блоком (4) электроники неразъемным образом.

3. Технологическая машина по п.1, в которой выключатель (6) и контактный модуль (5) соединяются друг с другом посредством разъемного штекерного соединения.

4. Технологическая машина по п.1, в которой приводной электродвигатель (3) соединен с контактным модулем (5) посредством разъемного кабельного соединения.

5. Технологическая машина по п.1, в которой контактный модуль (5) в качестве дополнительных электронных компонентов содержит печатные платы или диоды.

6. Технологическая машина по п.1, в которой контактный модуль (5) выполнен с корпусом из двух частей (17а, 17b), соединяемых друг с другом.

7. Технологическая машина по п.6, в которой части (17а, 17b) корпуса контактного модуля (5) соединяются друг с другом посредством геометрического замыкания.

8. Технологическая машина по одному из пп.1-7, в которой контактный модуль (5) имеет корпус с электрическими контактами (13, 14) для подсоединения кабелей (8), причем между электрическими контактами (13, 14) для их электрической и механической изоляции расположена разделительная перегородка (15).

9. Технологическая машина по одному из пп.1-7, в которой контактный модуль (5) изолирован заливочным компаундом.

10. Технологическая машина по п.8, в которой контактный модуль (5) изолирован заливочным компаундом.