-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung betrifft eine Drossel und insbesondere eine Drossel mit einer Funktion zum Verhindern eines elektrischen Schlages.
-
Zum Stand der Technik
-
Wechselstrom (AC)-Drosseln werden eingesetzt, um in Invertern etc. Oberschwingungsströme zu reduzieren, eingangsseitige Leistungsfaktoren zu verbessern und um Einschaltströme zu Invertern zu reduzieren. Eine solche AC-Drossel hat einen Kern aus magnetischem Material und eine um den Kern gelegte Spule.
-
Drei-Phasen-AC-Drosseln haben jeweils Drei-Phasen-Spulen (Wicklungen), die in Reihe angeordnet sind (siehe beispielsweise veröffentlichte japanische Patentanmeldung 2009-283706, nachfolgend mit „Patentdokument 1“ bezeichnet). Patentdokument 1 beschreibt eine Drossel, bei welcher jede der drei Wicklungen mit einem Paar von Anschlüssen an beiden Enden verbunden ist und die Drossel über das Paar von Anschlüssen mit einem anderen elektrischen Schaltkreis verbunden ist.
-
Bei Drosseln wird bisweilen die Querschnittsfläche von zu verwendenden Kabeln entsprechend bestimmten Standards gewählt (beispielsweise entsprechend oder nicht entsprechend dem U.S. Standard NFPA (National Fire Protection Association)). Bei den U.S. NFPA-Standards haben die Kabel beispielsweise eine größere Querschnittsfläche bei Befolgung der Standards im Vergleich zu einer Nichtbefolgung.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Da eine Abdeckung zum Schutz gegen einen elektrischen Schlag für einen Drossel-Anschlusssockel von oberhalb des Anschlusssockels montiert wird, ist die Abdeckung teilweise ausgeschnitten, um angeschlossene Kabel zu umgehen. Deshalb besteht ein Problem dahingehend, dass zwar Verbindungskabel mit einem großen Querschnitt zum Anschlusssockel verhindern, dass ein Finger stromführende Teile berührt, jedoch Verbindungskabel mit kleinerem Querschnitt zum Anschlusssockel bei gleichen Abmessungen ansonsten ermöglichen, dass ein Finger in Kontakt mit stromführenden Teilen kommt.
-
Eine Drossel gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Beschreibung hat einen Kernkörper. Der Kernkörper hat einen äußeren Umfangseisenkern, zumindest drei Eisenkerne in Kontakt oder verbindbar mit einer inneren Fläche des äußeren Umfangseisenkerns und Spulen, die um die Eisenkerne gewickelt sind. In der Drossel ist ein Spalt ausgeformt zwischen einem der Eisenkerne und einem weiteren, benachbarten Eisenkern derart, dass eine magnetische Verbindung über den Spalt möglich ist. Die Drossel hat einen Anschlusssockel mit einem Anschluss, der mit der Spule verbunden und eingerichtet ist, über ein stromführendes Teil mit einem Kabel verbunden zu werden, sowie eine Abdeckung zum Verhindern eines elektrischen Schlages, die so angeordnet ist, dass sie den Anschlusssockel abdeckt. Die Abdeckung zum Verhindern eines elektrischen Schlages hat einen Hauptabschnitt zum Abdecken des stromführenden Teils und einen Kabelabdeckungsbereich, welcher sich vom Hauptabschnitt in eine Kabelzugrichtung erstreckt und eingerichtet ist, einen Abschnitt des Kabels abzudecken, der mit dem Anschluss verbunden ist. Der Anschlusssockel hat einen Hauptabschnitt zum Abstützen des stromführenden Abschnittes und einen das Kabel aufnehmenden Abschnitt, der sich vom Hauptabschnitt in Zugrichtung des Kabels erstreckt, um so einen Durchgang zum Durchführen des Kabels zwischen dem das Kabel aufnehmenden Abschnitt und dem das Kabel abdeckenden Abschnitt zu bilden.
-
Figurenliste
-
Die Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren.
- 1A ist eine Draufsicht auf eine Drossel gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit einem Anschlusssockel, an den ein dickes Kabel angeschlossen ist;
- 1B ist eine Seitenansicht der Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem Anschlusssockel, an den das dicke Kabel angeschlossen ist;
- 2A ist eine Draufsicht auf einen Anschlusssockel in der Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei das dicke Kabel an den Anschlusssockel angeschlossen ist und mit einer Abdeckung zum Schutz gegen einen elektrischen Schlag abgedeckt ist;
- 2B ist eine Seitenansicht des Anschlusssockels in der Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei das dicke Kabel an den Anschlusssockel angeschlossen ist, der mit der Abdeckung zum Verhindern eines elektrischen Schlages abgedeckt ist;
- 3A ist eine perspektivische Darstellung des Anschlusssockels in der Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, in einem Zustand, bevor das dicke Kabel an den Anschlusssockel angeschlossen ist;
- 3B ist eine perspektivische Darstellung des Anschlusssockels in der Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, in einem Zustand, bei dem das dicke Kabel an den Anschlusssockel angeschlossen ist;
- 3C ist eine perspektivische Darstellung des Anschlusssockels in der Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, in einem Zustand, in dem der Anschlusssockel mit der Abdeckung zum Verhindern eines elektrischen Schlages abgedeckt ist;
- 4A ist eine Draufsicht auf den Anschlusssockel in der Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei ein dünnes Kabel an den Anschlusssockel angeschlossen ist;
- 4B ist eine Seitenansicht des Anschlusssockels in der Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei das dünne Kabel an den Anschlusssockel angeschlossen ist;
- 5A ist eine Draufsicht auf den Anschlusssockel in der Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei das dünne Kabel an den Anschlusssockel angeschlossen ist mit einer Abdeckung zum Verhindern eines elektrischen Schlages;
- 5B ist eine Seitenansicht des Anschlusssockels in der Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei das dünne Kabel an den Anschlusssockel angeschlossen ist mit einer Abdeckung zum Verhindern eines elektrischen Schlages; und
- 6 ist eine Seitenansicht eines Anschlusssockels und einer Abdeckung zum Verhindern eines elektrischen Schlages in einer Drossel gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
-
BESCHREIBUNG VON EINZELHEITEN DER ERFINDUNG
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nunmehr nachfolgend mit Bezug auf die Figuren näher beschrieben. In den Figuren bezeichnen die gleichen Bezugszeichen gleiche Komponenten. Zur Vereinfachung des Verständnisses sind die Maßstäbe in den Figuren abgewandelt.
-
Die nachfolgende Beschreibung betrifft hauptsächlich als Beispiel eine Drei-Phasen-Drossel. Die Erfindung ist aber nicht auf Drei-Phasen-Drosseln beschränkt, sondern kann weithin eingesetzt werden bei jeglicher mehrphasiger Drossel, welche in jeder Phase eine konstante Induktanz erfordert. Die Drossel gemäß der Beschreibung kann bei unterschiedlichen Arten von Ausrüstungen eingesetzt werden, sowohl beispielsweise auf der Primärseite als auch auf der Sekundärseite eines Inverters in Industrierobotern und Werkzeugmaschinen.
-
Eine Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird nunmehr beschrieben. 1A ist eine Draufsicht auf die Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel einschließlich eines Anschlusssockels, an den ein dickes Kabel (mit großer Querschnittsfläche) angeschlossen ist. 1B ist eine Seitenansicht der Drossel mit dem Anschlusssockel, an den das dicke Kabel angeschlossen ist. Das dicke Kabel wird eingesetzt, wenn beispielsweise dem U.S. Standard (NFPA) gefolgt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind einsetzbare Kabel zum Anschluss an den Anschlusssockel im Standard bekannt. Die Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel hat einen Kernkörper 1. Der Kernkörper 1 hat einen äußeren Umfangseisenkern (nicht dargestellt), zumindest drei Eisenkerne (nicht dargestellt), die so angeordnet sind, dass sie in Kontakt sind oder anschließbar sind an eine Innenfläche des äußeren Umfangseisenkerns, und Spulen (nicht dargestellt), die um die Eisenkerne gewickelt sind. Ein Spalt ist ausgeformt zwischen einem der Eisenkerne und einem weiteren, benachbarten Eisenkern, so dass durch den Spalt eine magnetische Verbindung ermöglicht ist. Ein Anschlusssockelhauptabschnitt 5 hat Anschlüsse (41a bis 41c, und 42a bis 42c), welche mit dem Kabel verbunden sind, und welche jeweils eingerichtet sind, über ein stromführendes Teil 2 mit einem Kabel 30 verbunden zu werden.
-
Beim Beispiel gemäß 1A hat der Anschlusssockel 50 sechs Anschlüsse (41a bis 41c und 42a bis 42c). Beispielsweise können die Anschlüsse 41a bis 41c Eingangsanschlüsse sein und die Anschlüsse 42a bis 42c können Ausgangsanschlüsse sein. Die Anschlüsse 41a und 42a können für die R-Phase vorgesehen sein. Die Anschlüsse 41b und 42b können für die S-Phase vorgesehen sein. Die Anschlüsse 41c und 42c können für die T-Phase vorgesehen sein. Die Erfindung ist aber nicht auf dieses Beispiel beschränkt.
-
Jeder der Anschlüsse (41a bis 41c und 42a bis 42c) ist über das stromführende Teil 2 mit dem Kabel 30 verbunden. Die Anschlüsse (41a bis 41c und 42a bis 42c) und die stromführenden Teile 2 sind durch Seitenwände 51 bis 55 isoliert. Der Beschreibung von Einzelheiten des Kernkörpers 1 bedarf es hier nicht.
-
2A ist eine Draufsicht auf einen Anschlusssockel in der Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei das dicke Kabel am Anschlusssockel mit einer Abdeckung zur Vermeidung eines elektrischen Schlages verbunden ist. 2B ist eine Seitenansicht des Anschlusssockels in der Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei das dicke Kabel an den Anschlusssockel mit einer Abdeckung zur Verhinderung eines elektrischen Schlages verbunden ist. Die Abdeckung 60 zur Verhinderung eines elektrischen Schlages ist so angeordnet, dass sie den Anschlusssockel 50 abdeckt. Da die Abdeckung 60 zum Verhindern eines elektrischen Schlages die Anschlüsse (41a bis 41c und 42a bis 42c) und die stromführenden Teile 2 abdeckt, ist es möglich, zu verhindern, dass ein Finger von oben den Anschlusssockel 50 berührt und einen elektrischen Schlag erhält.
-
Gemäß 2B hat die Abdeckung 60 zum Verhindern eines elektrischen Schlages einen Hauptabschnitt 6 zum Abdecken der stromführenden Teile 2 und Kabelabdeckungsbereiche 7, welche sich vom Hauptabschnitt 6 in die Kabelzugrichtungen erstrecken, um einen Bereich des Kabels 30 abzudecken, welches an den Anschluss 41a angeschlossen ist. Gemäß 2B liegt bei Anschluss des dicken Kabels 30 an den Anschluss 41a kein Freiraum einer Größe frei, welche ermöglicht, dass ein Finger in Kontakt kommt mit dem stromführenden Teil 2.
-
Entsprechend den 2A und 2B hat der Anschlusssockel 50 den Anschlusssockelhauptabschnitt 5 und kabelaufnehmende Abschnitte 8, welche sich vom Anschlusssockelhauptabschnitt 5 in den Kabelzugrichtungen erstrecken, um so Durchgänge zu formen, durch welche das Kabel 30 zwischen dem Kabelaufnahmeabschnitt 8 und dem Kabelabdeckungsbereich 7 durchläuft.
-
Die Kabelabdeckungsbereiche 7 haben vorzugsweise vertiefte Kerben 70 in Kabelzugrichtung (Kabelverlaufsrichtung). Die kabelaufnehmenden Abschnitte 8 haben vorzugsweise vertiefte Kerben 80 in Kabelverlaufsrichtung. Die vertieften Kerben 70 der Kabelabdeckungsbereiche 7 und die vertieften Kerben 80 der kabelaufnehmenden Abschnitte 8 bilden die Durchgänge entsprechend der Querschnittsform des Kabels 30. Die Querschnitte der Durchgänge sind vorzugsweise in der Form ähnlich wie die Querschnitte der einzusetzenden Kabel, die an den Anschlusssockel anzuschließen sind.
-
3A ist eine perspektivische Ansicht des Anschlusssockels in der Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem Zustand, bevor das dicke Kabel an den Anschlusssockel angeschlossen wird. Das stromführende Teil 2 ist zwischen den Seitenwänden 51 und 52 des Anschlusssockels 50 angeordnet und ein Ende des Kabels 30 ist an das stromführende Teil 2 angeschlossen. Die vertiefte Kerbe 80 ist im kabelaufnehmenden Abschnitt 8 des Anschlusssockels 50 so ausgeformt, dass sie in der Form dem dicken Kabel 30 entspricht.
-
3B ist eine perspektivische Ansicht des Anschlusssockels in der Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem Zustand, nachdem das dicke Kabel an den Anschlusssockel angeschlossen ist. Das dicke Kabel 30 ist mit seiner unteren Hälfte in der vertieften Kerbe 80 aufgenommen, die im kabelaufnehmenden Abschnitt 8 des Anschlusssockels 50 ausgeformt ist.
-
3C ist eine perspektivische Ansicht des Anschlusssockels in der Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem Zustand, nach dem der Anschlusssockel durch die Abdeckung zum Verhindern eines elektrischen Schlages abgedeckt ist. Der Hauptabschnitt 6 der Abdeckung 60 zum Verhindern eines elektrischen Schlages ist so angeordnet, dass der Hauptabschnitt des Anschlusssockels 50 abgedeckt ist. Die vertiefte Kerbe 70 in dem Kabelabdeckungsbereich 7 der Abdeckung 60 zum Verhindern eines elektrischen Schlages ist der vertieften Kerbe 80 in dem kabelaufnehmenden Abschnitt 8 gegenüberliegend angeordnet, so dass das dicke Kabel 30 in seiner oberen Hälfte abgedeckt ist.
-
4A ist eine Draufsicht auf den Anschlusssockel in der Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei ein dünnes Kabel (mit einer im Vergleich zum dicken Kabel kleineren Querschnittsfläche) an den Anschlusssockel angeschlossen ist. 4B ist eine Seitenansicht des Anschlusssockels in der Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei das dünne Kabel an den Anschlusssockel angeschlossen ist. Das in den 4A und 4B dargestellte Kabel 3 ist dünner als das Kabel 30 gemäß den 1A und 1B. Das dünne Kabel wird beispielsweise dann eingesetzt, wenn nicht dem U.S. Standard (NFPA) gefolgt wird.
-
5A ist eine Draufsicht auf einen Anschlusssockel in einer Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei das dünne Kabel mit dem Anschlusssockel durch die Abdeckung zum Verhindern eines elektrischen Schocks abgedeckt ist. 5B ist eine Seitenansicht des Anschlusssockels in der Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei das dünne Kabel an den Anschlusssockel angeschlossen ist, mit der Abdeckung zum Verhindern eines elektrischen Schlages. Das Kabel 3 gemäß den 5A und 5B ist dünner als das in den 2A und 2B gezeigte Kabel 30. Wie 5B zeigt, bilden die vertiefte Kerbe 50 in dem Kabelabdeckungsbereich 7 der Abdeckung 60 zum Verhindern des elektrischen Schlages und die vertiefte Kerbe 80 in dem kabelaufnehmenden Abschnitt 8 des Anschluss-sockels 50 einen Durchgang, durch den das dünne Kabel 3 verläuft und ein Freiraum 100 wird um das Kabel 3 herum freigelassen. Allerdings hat der Freiraum eine Größe, welche es nicht erlaubt, dass ein Finger eindringt und so ist der Finger davor geschützt, ein stromführendes Teil zu berühren.
-
Nunmehr wird eine Drossel gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Der Unterschied zwischen der Drossel gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel und der Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel liegt darin, dass der Kabelabdeckungsbereich 7 und/oder der kabelaufnehmende Abschnitt 8 mit einem zusammenziehbaren Teil (71 bzw. 81) versehen ist, so dass zumindest ein Teil des Freiraums zwischen einem Kabel und einem kabelabdeckenden Abschnitt ausgefüllt wird. Die anderen Strukturen der Drossel gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel entsprechen der Drossel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass sich eine wiederholte Beschreibung erübrigt.
-
6 zeigt eine Seitenansicht des Anschlusssockels und der Abdeckung zum Verhindern eines elektrischen Schlages bei einer Drossel gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Wie 6 zeigt, ist der Kabelabdeckungsbereich 7 mit zusammenziehbaren Teilen 71 versehen, von denen jedes zumindest einen Teil des Freiraumes zwischen einem Kabel und dem Kabelabdeckungsbereich 7 ausfüllt. Der kabelaufnehmende Abschnitt 8 ist mit einem zusammenziehbaren Teil 81 versehen, wobei jedes zusammenziehbare Teil zumindest einen Teil des Freiraumes zwischen einem Kabel und dem kabelaufnehmenden Abschnitt 8 ausfüllt. Möglich ist, nur den Kabelabdeckungsbereich 7 mit einem zusammenziehbaren Teil 71 zu versehen. Andererseits kann auch nur der kabelaufnehmende Abschnitt 8 mit einem zusammenziehbaren Teil 81 versehen werden. Wie beschrieben, ist bei der Drossel gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ein zusammenziehbares Teil (71 bzw. 81) vorgesehen, welches zumindest einen Teil des Freiraumes zwischen dem Kabel und seinen Durchgangswänden ausfüllt, unabhängig von der Stärke des Kabels. Damit ist es möglich, die Gefahr, dass ein Finger das stromführende Teil 2 berührt, weiter reduziert.
-
Wie beschrieben, ist es bei der Drossel gemäß diesem Ausführungsbeispiel möglich, einen Kontakt mit dem stromführenden Teil des Anschlusssockels zu vermeiden, unabhängig von der Stärke des an den Anschlusssockel der Drossel angeschlossenen Kabels. Damit entspricht die Drossel den Anforderungen gemäß IP-Code IP2X (Schutz bei Gegenständen: Schutz für einen festen Gegenstand mit einem Durchmesser von 12 mm (12,5 mm) oder mehr, z.B. einem Finger), unabhängig von der Stärke des Kabels.
-
Mit den Drosseln gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Beschreibung ist es möglich, einen Kontakt mit einem stromführenden Teil eines Anschlusssockels zu vermeiden, unabhängig von der Stärke des an den Anschlusssockel der Drossel angeschlossenen Kabels.
