具有多部件的插頭外殼的電動發電機的製作方法
2023-05-30 19:01:36 1
專利名稱：具有多部件的插頭外殼的電動發電機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電動發電機，具有多部件的插頭外殼，該插頭 外殼具有在插頭外殼部件之間的旋轉鉸鏈。
背景技術：
電氣設備，例如電動發電機通過電連接線由插塞連接器來供應 電能。此外，這種插塞連接也用於傳輸信號發生器信號和傳感器信 號以及用於功能4妄地。
功能接地對於電氣設備的無幹擾的工作來說具有重要意義。在 此一般來說分為兩種接地類型。保護接地和功能接地。在保護接地 的情況下，該保護4妻地用於保護人類和動物不受到電擊且〗又應在幹 擾情況中作為 一種保護，功能接地是電氣設備的正常運行的 一個功
6匕
力
電氣設備，特別是在工業技術設備中，大多具有金屬製成的外
殼，該外殼因為這個原因和基於相關的DIN標準而需配有{呆護4妻 地。此外，通過金屬外殼的接地連接實現了功能接地，該功能接地 用於在符合EMV要求的情況下安裝電氣設^( EMV-電磁兼容性)。 因為保護接地的目的並不在於保護設備的功能，而是首先在於人員
設備的電磁兼容性；就此而言，大多數情況下需要加入附加的功能接地。最後，要始終注意功能接地和保護接地的區分。除了極少數 特殊情況之外，保護接地不允許連接到功能接地上。
功能接地通常不設計為用於承擔保護線功能，因此在保護線連 4妄到功能接地4妄頭上的情況下，不能確〗呆人員的用電安全。通常在 真正的地線附近才存在保護接地與功能接地之間的導電的連接。考 慮到人員保護，在進4亍接地時，人員防護具有優先地位。第二位才 是要注意電氣設備的功能接地。
功能接地基本上具有下列任務 -導出幹4尤電流並因此改進EMV ，
-確定必要的共同的基準電位，從而確保電氣設備的運行。
必須按照DIN-VDEJ見定(例如DIN-VDE 0100部分540摘_地、 保護線、等電位線)確定保護線的尺寸，準確確定尺寸的保護線^f又 受限制地適用於導出電磁幹擾。組合的保護-和功能接地線除了必須 具有4妄照失見定的4黃截面之外，也必須具有大的表面積。
也就是說，表面、特別是電氣設備的金屬表面無論如何都必須 通過保護線與地線連接，從而確保對人員進行足夠的保護。在單構 件的插頭外殼中，插頭的接地插針與插頭外殼導電連接且插頭外殼 又與電氣設備導電連接。因此不需要在電氣設備與插頭之間的單獨 的接地導線。
然而在多部件的插頭外殼中，其部件例如通過4t轉4交鏈來連 接，所以存在這種風險，即在這些部件之間的導電連接並不一直由 外殼或者說通過插頭的旋轉鉸鏈足夠地確保。特別在旋轉鉸鏈破裂 時會出現這種情況。為了在任何情況下都保持接地，將單獨的接地導線從插頭的接 地插針引導至發電機外殼的導電的部件，從而能夠 一直確保足夠的
人員防護。
當例如插頭外殼在旋轉鉸鏈中由於機械負荷破裂，並進而造成 到電氣設備的表面的導電的連接中斷時，這種接地導線是強制性必 需的。在此，電動發電機可能通過連接導線繼續運行，但是在幹擾 的情況下，例如在繞組的接地故障中，可能不再提供對人員的報護。
在插頭的接地插針與電氣設備之間為單獨的接地導線的情況
下，不利的是用於下列項目的附加費用 一種高溫絞合線、附加的 電纜終端以及將導線安裝到電動發電機和插頭上，和例如在電動發 電機軸承座中的用於固定電纜終端的鑽孔和螺紋的費用。特別地， 在軸高小的緊湊裝配的電動發電才幾中，這種安裝的費用特別高。
發明內容
由此出發，本發明的目的在於，4€出一種具有多部件的插頭外 殼的電動發電機，該插頭外殼確保了對人員的足夠保護和特別是在 軸高小的電動發電機中提供了有利的安裝條件且不會忽略對人員
的保護。
所才是出的目的通過一種電動發電才幾來實J見，該電動發電才幾具 有定子，繞組系統安置在該定子中；至少一個多部件的插頭外殼， 其具有在插頭外殼部件之間的旋轉鉸鏈；至少一個插塞連接器，其 具有至少兩個插座，其中至少一個插頭外殼部件由可導電材料制 成，其中該可導電的插頭外殼部件通過柔性電線與至少一個插座連 接，其中朝向電動發電機的可導電的插頭外殼部件與電動發電機的
電動發電機外殼的導電的表面導電地連接。在此，旋轉4交鏈是這樣一種關節，其不僅允許兩個相鄰的插頭 外殼部件在一個平面上的運動，而且還允"MM安照人體的^求形關節或 者說球窩式關節的三維自由度的運動。
兩個4皮此之間可移動的、基於旋轉4交鏈進4亍運動的插頭外殼部 件目前與柔性導線電連接。在此，朝向電動發電機的插頭外殼部件 直接與該電動發電機的外殼連接。安裝在外殼上的插頭外殼部件位 置固定地和不可旋轉地安裝。這種插頭的一個或多個其它的插頭外 殼部件通過一個或多個旋轉鉸鏈相互連接，從而使插頭在機器上幾 乎可以進行任何的調整。
現在在這種電動發電機中，這種接地導線並不比其它的、從插 頭外殼中的導線插4十(Leitungspin )穿過插頭外殼部件通入電動發
更多的機械負荷。
有利地，這種接地導線設計成螺旋形，從而即使在特別是用於 機械地連接兩個插頭外殼部件的旋轉鉸鏈可能發生破裂的情況下 也防止了接地導線的脫落，從而在不能確保人員保護之前首先會發 生電動發電機連接導線的脫落。朝向電動發電機外殼且固定於該外 殼上的插頭外殼部件同樣也具有接地插針，從而使接地導線從該接 地插針通至插塞連接器的4妄地插針。
電動發電才幾外殼的保護線接地現在由此實現，即朝向電動發電 機的、有利地設計成法蘭的和可導電的插頭外殼部件與電動發電機 的金屬表面可導電地接觸。在插頭外殼部件與電動發電機的表面之 間的該*接觸面必須是防油的和防髒的。》匕外，4幾器的表面也應該至 少在該<接觸點上還未進4於、凃漆和不具有氧4匕層，從而減少4妄觸電 阻。有利地，為了避免以後在該接觸部位上出現氧化層，可以寧願 用焊接而不用螺紋連接。
下面參照在附圖中原理上示出的實施例進 一 步i兌明本發明以
及本發明的其它有利的設計方案。圖中示出 圖1原則上示出^=艮據本發明的插頭， 圖2示出了在電動發電^/L中插頭的應用。
具體實施例方式
圖1示出了插頭外殼1，其設計成彎曲的且具有旋轉鉸鏈2。 插頭外殼l設計成兩部分，其中本發明不<又<義限於適用於由兩部分
組成的4翁頭外殼i，而且適用於由三部分、四部分或多部分ia成的 插頭外殼i。
兩個插頭外殼部件3彼此之間可移動且分別具有空腔，在該空 腔中布置了電氣設備的連接導線，特別是電動發電機15的電源線， 以及接地導線7和/或未進一步示出的傳感器導線。
旋轉4交鏈2同樣也製成空心的，由此係:證安全地來鋪i殳所有這
些導線。
連接導線6和接地導線7都引導到插塞連接器4上。插塞連接 器4用於使導線分離或連接在一起。這些導線例如傳輸電流或信號 或用於4妄:地。
7在電的插塞連接器4中，插塞連接的^^部件(具有向外指向的觸針)區別於母部件(具有向內指向的觸孔)。另一方面，當7〉部件安裝在電纜的端部上時，該/〉部件是插頭；或者當7>部<牛固定地裝配到外殼中時，該公部件是嵌裝式插頭。當母部件安裝在電纜的端部上時，該母部件是接合器，或者當母部件固定地裝配到外殼中時，該母部件是插座。也存在具有兩種性別的插座的插塞連^l妾器4。
這在當前的插頭外殼1的插塞連接器4上示例性地示出，不同的插座5示例性地i殳置在其中。電纜在該插塞連4妾器4上的觸點相應地具有與之對應一致的插座。為了避免具有插頭11的電纜意外地從插塞連接器4脫落，原理上示出的鎖定器12安裝在插頭外殼1上，特別是安裝在該插頭外殼部件3上。該鎖定器用於^f吏電4妾點枳j械地去負荷以及用於接收對於規定的觸點所必需的保持力。
此外，也可以通過按扣連4妄來提供這種連4妻，其在需要時可手動地相對容易地分離且因此可以簡便地拔出插頭。
螺紋連接或鎖緊螺母也適用於該插頭11與插塞連接器4通過插頭外殼1的外部連接，但未進一步示出該螺紋連4妄或鎖緊螺母。
具有插塞連接器4的、位於上方的插頭外殼部件3的外殼部件軸向延伸超過插座5，以便在那裡也能夠確保接觸保護。這種局部封裝同樣也產生對於插座5的某種程度上的防塵和防腐蝕保護效果。
根據本發明，插頭外殼l目前通過其兩個插頭外殼部件3的接地導線7具有接地連接，該接地連接從4妄地觸點13通至插塞連接器4的插座5。在插塞連接器4與外部的插頭11接觸的情況下，例如通過設備地線(Anlagenerde )確保接地且因此提供人員防護。另外的插頭外殼部件3的下方的部分有利地具有法蘭14,利用該法蘭實現了與電氣設備、特別是與電動發電機15的外殼的接觸。
圖2以原理上的視圖示出了插頭外殼1,該插頭外殼例如安裝在電動發電機15上。在這種電動發電機15中，插頭外殼l用於提供電線以及電動發電機15的功能接地和/或保護接地。此外，同樣也可以通過插頭外殼l或者說在插頭外殼中引導電氣信號導線或信
號發生器信號。
但是這種電動發電機15不僅僅限於一個外插頭外殼1，在一個電動發電才幾15上同樣也可以存在兩個或三個這種插頭外殼1。在這裡，其它插頭外殼不必同樣設計成多部件的，也就是說對於電動發電才幾15來i兌可以i殳計成其具有一個或多個多部4牛的、4寺別是兩部件的插頭外殼1，以及具有一個多部件的插頭外殼1和其它單構件的插頭外殼的電動發電機，其不具有可移動性。此外，這取決於在插頭外殼中延伸的導線的數量、機器的尺寸以及插頭4妄點。
該電動發電機15位於發電機外殼18中，該外殼具有定子16，在該定子中布置有繞組系統17。如原理上示出地，該繞組系統17的供電例如通過連接導線6進行，該連接導線從引線10經過插頭11、插塞連接器4的插座5通至繞組系統17。轉子26基於與定子16的電磁交替作用驅動軸20。例如在該軸20上設有信號發生器21;和/或鎖定器23，該鎖定器的制動效果由此來調整，即一個圓盤可軸向地對著其它圓盤移動；和/或通風裝置24。通風裝置24在運4亍時通過在發電才幾外殼18上的穿孔25引起強制性的、用於冷卻的空氣運動。
插頭外殼1、特別是直接^^靠在發電才幾外殼18上的插頭外殼部件3與發電機外殼18接觸。通過該原理上由螺栓8所產生的導電的連接，導電的連接從發電機外殼18經過螺栓8和/或法蘭14引導至具有其接地觸點4的插頭外殼部件3，並乂人那裡經過接地導線7和/或旋轉鉸鏈引導至設計為接地插針的插座5，以及經過插頭11和引線10引導至地線。具有插塞連接器的插頭外殼部件3同樣也通過接地插針接地。
完好的^走轉4交鏈2通過其構件、也就是i兌通過相4妄觸的軸瓦同樣也實現了接地。但是在旋轉鉸鏈2破裂的情況下，通過接地導線7當前在任何情況下確保了人員防護。
位於發電機外殼18上的插頭外殼部件3的電接觸同樣可以通過焊接(Schweii3ung )、鉚接和其它在現有4支術中已知的連4妄技術來完成。在發電機外殼18上的、當前應該與法蘭14和/或螺栓8 —起完成到插頭外殼部件3進而到接地觸點13的接地連接的區域，必須是防油的和防髒的，因此不會出現過高的4妄觸電阻。
同樣有利地，發電才幾外殼18在插頭外殼部件3與發電才幾外殼18接觸期間應還未進行塗漆和不具有氧化層。為了避免以後在該觸點上產生氧化層，有利的是，在法蘭14與發電才/L外殼18之間建立
經焊接的接地連接。
有利地，目前可以將整個插頭外殼1與其插塞連接器4和插座5以及與4妻地導線7 —起預裝配。僅僅必須爿尋用於繞組系統17的連接導線6引導經過具有其插頭外殼部件3的插頭外殼1以及旋轉4交鏈2，從而使該繞組系統與插塞連接器4的插座5電連接。
如在圖1中原理上示出地，通過螺旋形的接地導線7，即使在旋轉鉸鏈2破裂和/或連接導線6脫落的情況下無論如何也都保持了接地連接且因此確保了對人員的保護。因此才艮據本發明，接地連接可能會最終失去在電動發電機的金屬表面與電接地之間的接觸。在故障情況下，也就是說電動發電機的金屬表面可能會由於繞
組系統的接地故障而處於電壓之下，通過接點、例如通過螺4全8或焊接連接，法蘭14和因此機械和電連接的下方的金屬的插頭外殼部件3同樣也都處於電壓之下。才艮據本發明，該電壓現在通過4妾地插針13、 4矣地導線7來傳輸至插座5,該插座通過插頭11與i殳備地線連接。
如果兩個插頭外殼部件3是金屬的，通常同樣也為了4妾i也而需要將連接插頭外殼1的兩個部件的旋轉鉸鏈2拉緊，即使在該旋轉鉸鏈破裂的情況下，無論如何都確保了接地且因此提供了人員防護。
通過這種根據本發明的接地方案，目前可以預先製造整個的插頭，該插頭具有其插頭外殼部件3、插塞連接器4和一個或多個在內部延伸的接地導線7。連接導線6,在必要時也可能是其它的信號發生器導線或傳感器導線或用於功能接地的導線，目前在安裝時僅僅通過插頭外殼1的空腔來引導且在插塞連接器4上接觸。
因此，接地、特別是用於人員防護的接地單獨地通過法蘭14與電動發電機的金屬表面的接觸來實現。用於設備地線的、從機器內部中、例如從軸承座到插座5的自身的接地導線的成本過高的安裝得到了避免。這特別在軸高小的機器中是特別有利的。
權利要求
1.一種電動發電機(15)，具有定子(16)，繞組系統(17)安置在所述定子中；至少一個多部件的插頭外殼(1)，所述插頭外殼具有在插頭外殼部件(3)之間的旋轉鉸鏈(2)；至少一個插塞連接器(4)，所述插塞連接器具有至少兩個插座(5)，其中至少一個插頭外殼部件(3)由可導電材料製成，其中所述可導電的插頭外殼部件(3)通過柔性電線與至少一個插座(5)連接，其中朝向於所述電動發電機(15)的所述可導電的插頭外殼部件(3)與所述電動發電機(15)的發電機外殼(18)的導電的表面導電地連接。
2. 根據權利要求1所述的電動發電機(15 )，其特徵在於，所述 電線設置在所述插頭外殼(1)內部。
3. 根據權利要求1或2所述的電動發電機(15 ),其特徵在於， 所述電線設計為螺旋形的^^妄地導線(7)。
4. 根據權利要求3所述的電動發電機(15 ),其特徵在於，與所 述電動發電機(15)的所述表面，特別是與所述發電機外殼(18) 的所述導電的連接通過螺紋連接或焊接連接來建立。
全文摘要
本發明涉及一種電動發電機(15)，具有定子(16)，繞組系統(17)安置在該定子中；至少一個多部件的插頭外殼(1)，其具有在插頭外殼部件(3)之間的旋轉鉸鏈(2)；至少一個插塞連接器(4)，其具有至少兩個插座(5)，其中至少一個插頭外殼部件(3)由可導電材料製成，其中該可導電的插頭外殼部件(3)通過柔性電線與至少一個插座(5)連接，其中朝向電動發電機(15)的可導電的插頭外殼部件(3)與電動發電機(15)的發電機外殼(18)的導電的表面導電地連接。
文檔編號H02K5/22GK101645627SQ200910164018
公開日2010年2月10日 申請日期2009年8月4日 優先權日2008年8月4日
發明者賴納·埃克特, 迪爾克·格羅塞-本內 申請人:西門子公司