Die Erfindung betrifft eine Kontaktfederanordnung gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Steckdose gemäss Anspruch 7.
Steckdosen mit Kontaktfedern zur Aufnahme von Kontaktstiften von Steckern sind bei elektrischen Hausinstallationen bekannt. Die bisher gebräuchlichen Stecker für einen Nennstrom von 10 A (bei Nennspannung 250 V oder 400 V) weisen runde Kontaktstifte mit einem Durchmesser von 4 mm auf und die zugehörigen Steckdosen sind mit Kontaktfedern ausgerüstet, die ein sicheres Stecken und eine sichere Kontaktgabe für diese Stecker ermöglichen. Andererseits kommen nun Stecker für einen Nennstrom von 16 A (bei 250 Volt oder 400 Volt) in Gebrauch, welche für Phase, Null-Leiter und Schutzerde relativ dicke rechteckige Kontaktstifte (4 mm breit, 5 mm hoch) aufweisen. Auch für diese Stecker sind entsprechende Steckdosen bekannt, insbesondere gemäss britischer Norm.
Beim Einstecken eines Steckers mit den kleineren, runden Stiften in diese Steckdosen kann sich ein ungenügendes Festhalten des Steckers und eine ungenügende Kontaktgabe ergeben. Dies ist auch bei so genannten mobilen Steckdosen, also z.B. Kabelkupplungen (Kupplungssteckdosen) und Steckdosenleisten der Fall.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine sichere Kontaktgabe und ein Festhalten bereits beim Einstecken bzw. auch bei nur teilweise eingestecktem Stecker zu gewährleisten. Diese Eigenschaften sollen auch beim vollständig eingeführten Stecker optimal sein und es wird ein gutes Einsteckgefühl für den Benutzer angestrebt, welches sich in einem gleichmässigen Widerstand während des Einsteckvorganges manifestiert.
Diese Aufgabe wird durch eine Kontaktfederanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst bzw. durch eine Steckdose gemäss Anspruch 7.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weise die Steckdose vorbestimmte verschiedene Kontaktbereiche für unterschiedliche Kontaktstifte auf. Damit kann für unterschiedliche Stifte - bzw. für mit den jeweiligen Stiften ausgerüstete unterschiedliche Stecker - mit derselben Feder bzw. Steckdose ein für den Benutzer problemloses Einstecken und Herausziehen des Steckers mit einem sicheren Festhalten des Steckers und einer sehr guten elektrischen Kontaktgabe kombiniert werden.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 den Innenteil einer fünfpoligen Steckdose gemäss der Erfindung in schaubildlicher Darstellung; Fig. 2 eine Kontaktfederanordnung gemäss der Erfindung in schaubildlicher Darstellung; Fig. 3 eine Draufsicht auf die Kontaktfederanordnung von Fig. 2 in Ruhestellung; Fig. 4 eine Draufsicht gemäss Fig. 3 mit einem runden Kontaktstift in der Anordnung; Fig. 5 eine Draufsicht gemäss Fig. 3 mit einem rechteckigen Kontaktstift in der Anordnung; Fig. 6 eine weitere Ausführungsform einer Kontaktfederanordnung in schaubildlicher Darstellung.
In Fig. 1 ist das Innenteil 1 einer Steckdose gezeigt. Zur Bildung einer vollständigen Steckdose wird dieses Innenteil auf bekannte Weise mit einem Deckel versehen, der nur die Einstecköffnungen freilässt sowie öffnungen zur Betätigung der Feststellschrauben aufweist. Der so komplettierte Innenteil kann ferner in einem Steckdosengehäuse untergebracht sein (Aufputzsteckdose) oder mit einem -Abdeckschild vervollständigt werden (Unterputzsteckdose). Das Innenteil 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in welchem Ausnehmungen 3 für die Kontaktfeder-anordnungen 5 vorgesehen sind. Die Kontaktfeder-anordnungen 5 sind in der Ausnehmung 3 eingesetzt und werden in diesen durch den erwähnten, nicht dargestellten Deckel gehalten.
Für eine dreipolige Steckdose kann ein identisches Gehäuse 2 verwendet werden, bei dem aber die beiden in der Figur oben liegenden Federanordnungen nicht eingesetzt sind und der nicht dargestellte Deckel entsprechend weniger öffnungen aufweist.
Fig. 2 zeigt in gegenüber Fig. 1 stark vergrösserter Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Kontaktfederanordnung 5 gemäss der Erfindung. Die Kontaktfederanordnung 5, welche z.B. aus Kupferblech besteht, weist in dem gezeigten Beispiel eine Basis 6 auf, von welcher äussere Federschenkel 7 und 8 nach oben abgebogen sind. über die gekrümmten Federteile 11 und 12 sind an den äusseren Federschenkeln 7 und 8 die inneren Federschenkel 9 und 10 angeordnet. Diese Federschenkel 9 und 10 bilden die eigentlichen Kontaktfedern, welche mit dem Stift des Steckers in Kontakt treten und die Federschenkel 9 und 10 bilden die Einstecköffnung für den Stift. An ihrem oberen Ende können sie einen nach aussen gebogenen Kragen 19 bzw. 20 aufweisen, um das Einstecken zu erleichtern.
An der Basis 6 kann, vorzugsweise einstückig mit derselben, ein Träger 16 angeordnet sein, an welchem die Anschlussklemme 17 für die Kontaktfederanordnung 5 mit der Feststellschraube 18 befestigt ist.
Gemäss der Erfindung sind diejenigen Federschenkel, welche die Einführöffnung für den Kontaktstift bilden, in ihrem Ruhezustand, d.h. ohne einen eingeführten Kontaktstift, so ausgebildet, dass sie zur Einführöffnung hin zusammenlaufen. Dies ist in Fig. 2 gut ersichtlich, wenn z.B. die Stirnflächen 13 und 14 der Federschenkel 9 und 10 betrachtet werden, welche an ihrem unteren, der Basis 6 zugewandten Ende, wesentlich weiter auseinander klaffen als an ihrem oberen Ende, wo sie in den Kragenteil 19 bzw. 20 übergehen. Dieses Zulaufen der Federschenkel nach oben hin ist in dem gezeigten Beispiel auch bei den äusseren Federschenkeln 7 und 8 ersichtlich.
Beim Einschieben eines Stiftes von oben her in die Ein führöffnung der Kontaktfederanordnung ergibt sich durch das Auseinanderdrücken der Schenkel 9 und 10 eine Parallelstellung derselben, welche durch den Kontaktstift erzwungen wird. Dadurch ergibt sich eine im Wesentlichen gleichmässige Kontaktierung entlang der eingesteckten Länge des Kontaktstiftes. Ferner ergibt sich bereits am Anfang des Einsteckens ein sicheres Steckgefühl für den Benutzer und bereits ein sicheres Festhalten und Kontaktieren des Steckerstiftes bei der Zurücklegung auch nur eines Teils des Einsteckweges.
Im Folgenden werden anhand der Fig. 3-5 die unterschiedlichen Kontaktbereiche gemäss einem -bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Kontaktfederanordnung gemäss Fig. 2, wobei gleiche Bezugsziffern wie bis anhin verwendet gleiche Teile bezeichnen. In der Draufsicht ist die Einführöffnung für den Steckerstift mit A bezeichnet und die verschiedenen Kontaktbereiche sind angegeben. So weist der Federschenkel 9 einen ersten Kontaktbereich auf, welcher im vorliegenden Beispiel von den Kontaktflächen 23 und 24 gebildet ist, welche in einem stumpfen Winkel zueinander angeordnet sind. Entsprechende, einen ersten Kontaktbereich bildende Flächen 27 und 28 sind bei dem Federschenkel 10 angeordnet.
Ein zweiter Kontaktbereich wird durch die Flächen 21 und 22 des Federschenkels 9 bzw. die Flächen 25 und 26 des Federschenkels 10 gebildet. In Fig. 4 ist nun ersichtlich, wie die von den Flächen 23, 24 und 27, 28 gebildeten ersten Kontaktbereiche die Kontaktierung eines runden Stiftes 29 bewirken, der in die Einführöffnung A hineingeschoben worden ist. In diesem Fall legen sich die Flächen 23 und 24 bzw. 27 und im Wesentlichen tangential, unter Bildung eines im Wesentlichen linienförmigen Kontaktes, an den Steckerstift an. Auf diese Weise ergibt sich ein sehr gutes Festhalten und eine sehr gute Kontaktierung des runden Steckerstiftes. Eine Federwirkung ergibt sich bei der gezeigten Kontaktfederanordnung sowohl in Richtung des Pfeiles B als auch in Richtung des Pfeiles C, was eine gute Zentrierung des Stiftes ergibt.
Fig. 5 zeigt die Verhältnisse derselben Kontaktfederanordnung beim Einschieben eines im Wesentlichen rechteckigen (wobei die Eckbereiche abgerundet sind) Stiftes 30, welcher in die Einführöffnung der Kontaktfederanordnung eingeschoben worden ist. In diesem Fall erfolgt die Kontaktierung mit den zweiten Kontaktbereichen jedes Federschenkels 9, 10, wobei der zweite Kontaktbereich des Federschenkels 9 in diesem Fall von den Kontaktflächen 21 und 22 gebildet wird, welche voneinander beabstandet sind und zumindest teilweise ebenfalls in einem stumpfen Winkel zueinander angeordnet sind. Der zweite Kontaktbereich des Federschenkels 10 wird von den Flächen 25 und 26 gebildet. Auch für den rechteckigen Stecker ergibt sich auf diese Weise ein sicheres Festhalten sowie eine federnde Halterung in Richtung der Pfeile B und C.
Durch die Darstellung der Fig. 3-5 wird ersichtlich, wie durch das Vorsehen von unterschiedlichen Kontaktbereichen an der Federanordnung 5 die Aufgabe gelöst werden kann, für unterschiedliche Kontaktstiftformen ein im Wesentlichen gleich gutes Steckdosenverhalten für den Benutzer beim Einführen des Steckers herbeizuführen und ein im Wesentlichen gleich gutes Festhalten und Kontaktieren des jeweiligen Stiftes zu erreichen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Kontaktfederanordnung besteht darin, dass die Kontaktfeder-anordnung eine Aussenform aufweist, welche zu ihrem vorderen Ende hin, d.h. zu dem der Anschlussklemme 17 abgewandten Ende hin schmaler ausgebildet ist als an ihrem hinteren Ende. Aus Fig. 2 und Fig. 3 ist z.B. ersichtlich, dass die Basis 6 bei ihrem vorderen Teil 36 eine geringere Breite aufweist als an ihrem hinteren Teil 37, und dass entsprechend auch die Federschenkel 7 und 8 gegen vorne hin aufeinander zu laufen. Diese Formgebung hat den Vorteil, dass im Innengehäuse 2 der Steckdose bei einer entsprechenden Ausführung der Ausnehmungen 3 ein platzspa rendes Anordnen der Kontaktfederanordnungen 5 ermöglicht wird. Fig. 1 zeigt dies bei einer fünfpoligen Steckdose, wobei die schmaleren Vorderseiten 36 einander gegenüberliegender Kontaktfederanordnungen 5 zueinander weisen.
Auf diese Weise wird eine bessere Platzausnützung erreicht, was insbesondere bei mehr als dreipoligen Steckdosen vorteilhaft ist.
Vorzugsweise ist weiter die Basis 6 mit einer runden bzw. rechteckigen oder auch anders geformten Ausnehmung 15 versehen (Fig. 2), welche das Einstecken des Steckerstiftes bis auf den Grund der Gehäuseausnehmung 3 erlaubt. Auch der Boden der Gehäuseausnehmung 3 kann noch mit einer entsprechenden Vertiefung versehen sein. Auf diese Weise lässt sich auch bei der Höhe des Innenteils 2 der Steckdose 1 ein Platzgewinn erzielen.
Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kontaktfederanordnung 35, welche ebenfalls die unterschiedlichen Kontaktbereiche, welche hier von den Flächen 23' und 24' bzw. von den Flächen 21' und 22' gebildet werden, aufweist. Diese Flächen sind hierbei an einem Federschenkel 39 ausgebildet, welcher über einen Federteil 42 mit einem äusseren Federschenkel 37 verbunden ist. In dem gezeigten Beispiel ist nun der zweite äussere Federschenkel 38 nicht über eine Basis mit dem äusseren Federschenkel 37 verbunden, sondern über ein gemeinsames Federteil 36. An den äusseren Federschenkel 38 schliesst sich entsprechend der innere Federschenkel 40 über den Federteil 41 an. Auch bei dieser Ausführungsform können die Federschenkel 39, 40 so angeordnet sein, dass sie auf die Einführöffnung hin zusammenlaufen.
Die Ausbildung der Kontaktfederanordnung gemäss der Erfindung kann auch bei Kontaktfederanordnungen für so genannte mobile Steckdosen verwendet werden, an Stelle der für fest angeordnete, immobile Steckdosen (Unterputz-, Aufputzsteckdosen) beschriebenen Anordnungen; solche mobile Steckdosen können z.B. in der Form von Ka belkupplungen (auch als Kupplungssteckdose bezeichnet) oder als Steckdosenleisten ausgestaltet sein.
The invention relates to a contact spring arrangement according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a socket according to claim 7.
Sockets with contact springs for receiving contact pins of plugs are known in electrical house installations. The plugs used up to now for a nominal current of 10 A (at nominal voltage 250 V or 400 V) have round contact pins with a diameter of 4 mm and the associated sockets are equipped with contact springs, which enable a secure connection and a reliable contact for these plugs , On the other hand, plugs for a nominal current of 16 A (at 250 volts or 400 volts) are now used, which have relatively thick rectangular contact pins (4 mm wide, 5 mm high) for phase, neutral and protective earth. Corresponding sockets are also known for these plugs, in particular according to the British standard.
When a plug with the smaller, round pins is inserted into these sockets, the plug may not be held firmly enough and contact may be insufficient. This is also the case with so-called mobile sockets, e.g. Cable couplings (coupling sockets) and socket strips the case.
The object of the invention is to ensure reliable contacting and retention even when plugging in or even when the plug is only partially inserted. These properties should also be optimal when the plug is fully inserted and the aim is a good plug-in feeling for the user, which manifests itself in a uniform resistance during the plug-in process.
This object is achieved by a contact spring arrangement with the characterizing features of claim 1 or by a socket according to claim 7.
In a preferred embodiment, the socket has predetermined different contact areas for different contact pins. This means that for different pens - or for different plugs equipped with the respective pens - the same spring or socket can be used to easily insert and remove the plug for the user with a secure hold of the plug and very good electrical contact.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. 1 shows the inner part of a five-pin socket according to the invention in a diagrammatic representation; 2 shows a contact spring arrangement according to the invention in a diagrammatic representation; 3 shows a top view of the contact spring arrangement from FIG. 2 in the rest position; FIG. 4 shows a top view according to FIG. 3 with a round contact pin in the arrangement; FIG. 5 shows a top view according to FIG. 3 with a rectangular contact pin in the arrangement; Fig. 6 shows a further embodiment of a contact spring arrangement in a diagram.
In Fig. 1, the inner part 1 of an outlet is shown. To form a complete socket, this inner part is provided in a known manner with a cover which only leaves the insertion openings free and has openings for actuating the locking screws. The inner part completed in this way can also be accommodated in a socket housing (surface socket) or can be completed with a cover plate (flush socket). The inner part 1 has a housing 2, in which recesses 3 are provided for the contact spring arrangements 5. The contact spring assemblies 5 are inserted in the recess 3 and are held in this by the aforementioned cover, not shown.
An identical housing 2 can be used for a three-pin socket, but in which the two spring arrangements located at the top in the figure are not used and the cover, not shown, has correspondingly fewer openings.
FIG. 2 shows an embodiment of a contact spring arrangement 5 according to the invention in a greatly enlarged illustration compared to FIG. 1. The contact spring arrangement 5, which e.g. consists of copper sheet, in the example shown has a base 6, from which outer spring legs 7 and 8 are bent upwards. The inner spring legs 9 and 10 are arranged on the outer spring legs 7 and 8 via the curved spring parts 11 and 12. These spring legs 9 and 10 form the actual contact springs, which come into contact with the pin of the plug and the spring legs 9 and 10 form the insertion opening for the pin. At their upper end they can have an outwardly bent collar 19 or 20 in order to facilitate insertion.
A carrier 16 can be arranged on the base 6, preferably in one piece therewith, on which the connection terminal 17 for the contact spring arrangement 5 is fastened with the locking screw 18.
According to the invention, those spring legs which form the insertion opening for the contact pin are in their rest state, i.e. without an inserted contact pin, designed so that they converge towards the insertion opening. This can be seen well in Fig. 2 when e.g. the end faces 13 and 14 of the spring legs 9 and 10 are considered, which gap significantly further apart at their lower end facing the base 6 than at their upper end, where they merge into the collar part 19 and 20, respectively. This tapering of the spring legs upwards can also be seen in the example shown in the outer spring legs 7 and 8.
When inserting a pin from above into the guide opening of the contact spring arrangement, pressing apart the legs 9 and 10 results in a parallel position of the same, which is forced by the contact pin. This results in an essentially uniform contact along the inserted length of the contact pin. Furthermore, there is already a secure plug-in feeling for the user at the beginning of the insertion and a secure holding and contacting of the plug pin even when only part of the insertion path is covered.
3-5, the different contact areas are explained according to a preferred embodiment of the invention. FIG. 3 shows a top view of the contact spring arrangement according to FIG. 2, the same reference numerals as previously used denoting the same parts. In the top view, the insertion opening for the plug pin is labeled A and the various contact areas are indicated. Thus, the spring leg 9 has a first contact area, which in the present example is formed by the contact surfaces 23 and 24, which are arranged at an obtuse angle to one another. Corresponding surfaces 27 and 28 forming a first contact area are arranged in the spring leg 10.
A second contact area is formed by the surfaces 21 and 22 of the spring leg 9 or the surfaces 25 and 26 of the spring leg 10. In Fig. 4 it can now be seen how the first contact areas formed by the surfaces 23, 24 and 27, 28 bring about the contacting of a round pin 29 which has been pushed into the insertion opening A. In this case, the surfaces 23 and 24 or 27 lie against the plug pin and essentially tangentially, forming an essentially linear contact. This results in very good holding and very good contacting of the round connector pin. A spring effect results in the contact spring arrangement shown both in the direction of arrow B and in the direction of arrow C, which results in good centering of the pin.
FIG. 5 shows the relationships of the same contact spring arrangement when inserting an essentially rectangular pin (with the corner regions being rounded off) which has been inserted into the insertion opening of the contact spring arrangement. In this case, contact is made with the second contact areas of each spring leg 9, 10, the second contact area of the spring leg 9 in this case being formed by the contact surfaces 21 and 22, which are spaced apart and are also at least partially arranged at an obtuse angle to one another , The second contact area of the spring leg 10 is formed by the surfaces 25 and 26. In this way, the rectangular connector also has a secure hold and a resilient holder in the direction of arrows B and C.
The representation of FIGS. 3-5 shows how the provision of different contact areas on the spring arrangement 5 can achieve the task of bringing about an essentially equally good socket behavior for the user when inserting the plug for different contact pin shapes, and essentially to achieve equally good hold and contact of the respective pen.
A preferred embodiment of the contact spring arrangement is that the contact spring arrangement has an outer shape which is towards its front end, i.e. towards the end facing away from the connecting terminal 17 is narrower than at its rear end. From Fig. 2 and Fig. 3 e.g. it can be seen that the base 6 has a smaller width at its front part 36 than at its rear part 37, and that accordingly the spring legs 7 and 8 also run towards each other towards the front. This shape has the advantage that a space-saving arrangement of the contact spring arrangements 5 is made possible in the inner housing 2 of the socket with a corresponding design of the recesses 3. Fig. 1 shows this with a five-pin socket, the narrower front sides 36 of mutually opposite contact spring arrangements 5 facing each other.
In this way, better use of space is achieved, which is particularly advantageous with more than three-pin sockets.
Preferably, the base 6 is also provided with a round or rectangular or also differently shaped recess 15 (FIG. 2), which allows the plug pin to be inserted as far as the bottom of the housing recess 3. The bottom of the housing recess 3 can also be provided with a corresponding recess. In this way, a gain in space can also be achieved with the height of the inner part 2 of the socket 1.
FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of a contact spring arrangement 35, which likewise has the different contact areas which are formed here by the surfaces 23 'and 24' or by the surfaces 21 'and 22'. These surfaces are formed on a spring leg 39, which is connected to an outer spring leg 37 via a spring part 42. In the example shown, the second outer spring leg 38 is not connected to the outer spring leg 37 via a base, but rather via a common spring part 36. The inner spring leg 40 is connected to the outer spring leg 40 via the spring part 41. In this embodiment too, the spring legs 39, 40 can be arranged such that they converge towards the insertion opening.
The design of the contact spring arrangement according to the invention can also be used in contact spring arrangements for so-called mobile sockets, instead of the arrangements described for fixed, immobile sockets (flush-mounted, surface-mounted sockets); such mobile sockets can e.g. be designed in the form of Ka belkupplungen (also called coupling socket) or as socket strips.