CN101877451B - 带有铰链盖的电气插座 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种带有铰链盖(11)的电气插座，其中：a)在铰链盖(11)内设有至少一个光源(38)；b)通过具有初级环路和次级环路的电磁感应能量传输装置，来为至少一个光源(38)供能；c)其中电磁感应能量传输装置的初级环路安装在插座插套(2)内，且具有一个通过电子开关(24)由一个高频电压激励的发射线圈(27)；d)其中电磁感应能量传输装置的次级环路安装在铰链盖(11)内，且具有一个接收线圈(34)，在其端子上可生成一个通过一个整流二极管(36)整流的用于为至少一个光源(38)供能的电压。

Description

带有铰链盖的电气插座
技术领域
本发明涉及一种带有铰链盖的电气插座，其特别可以被应用在暗装式-保险插座上。
背景技术
在专利DE 10 2007 018 177 B3中公开了一种带有定向照明装置的插座，
-带有一个具有插座容纳部(steckdosentopf)的中心盘，中心盘的前侧比相配的覆盖框架(突出一预设高度，且具有一个侧方的光出口；
-带有一个与中心盘相连的基座，在这一基座上设置有一个分离的、设置在基座底侧上的发光模块，在其内部空间中具有至少一个发光二极管，以及与其相配的光出口，以及为此发光组件供能的供能组件；
-带有一光导体，其光入口面设置在发光模块的光出口的上方，且其光出口面则位于中心盘的侧方的光出口中。
借助于这样一种带有定向照明装置的插座，则去往插座的路或者去往位于此插座附近的某一物体-例如一扇门的路，就会被照亮，这样就可让人看到例如是放置在地面上的物体，避免人被绊倒的危险。
发明内容
本发明的任务在于，实现一种在带有铰链盖的电气插座上的定向照明装置。
这一任务是根据本发明通过这样一种带有铰链盖的电气插座而实现，这一电气插座：
a)在铰链盖内设有至少一个光源；
b)通过具有初级环路和次级环路的电磁感应能量传输装置，来为所述至少一个光源供能；
c)其中电磁感应能量传输装置的初级环路安装在插座插套内，且具有一个通过电子开关由高频电压激励的发射线圈；
d)其中电磁感应能量传输装置的次级环路安装在铰链盖内，且具有一个接收线圈，在其端子上可获取一个通过一个整流二极管整流的用于为至少一个光源供能的电压。
通过本发明可实现的优点特别如下，这一开关装置的电安全性能是非常高的，不会再受到例如是在通常都尺寸非常小的铰链盖固定件(铰链座)上布设供电线路的困扰。那种类型的供电线路在频繁的铰链盖开合下会断裂。而且这样就不会再导致在铰链盖和插座插套之间的供电线路连接难题。标准的必需的触点保护，也可以以非常简单的形式和方法实现。
进一步的优点在下列描述中给出。
本发明有优势的实施方式在从属权利要求中给出。
附图说明
下面通过在附图中示出的实施例来进一步描述本发明。其中：
图1：示出了带有铰链盖的一个电气插座的部分处于剖视图状态的透视图；
图2：示出了带有铰链盖的一个电气插座处于关闭状态的透视图；
图3：示出了带有铰链盖的一个电气插座处于开启状态的透视图；
图4：示出了一个插座插套的透视图；
图5：示出了一个插座插套的部分处于剖视图状态的透视图；
图6：示出了初级电子元件组的壳体；
图7：示出了初级电子元件组的基本组件；
图8：示出了通过插座插套的一张剖视图；
图9：示出了铰链盖的上表面的透视图；
图10：示出了铰链盖的下表面的透视图；
图11：示出了在次级电子元件组的壳体打开状态下的一个铰链盖的下表面的透视图；
图12：示出了次级电子元件组的基本组件；
图13：示出了通过带有铰链盖的电气插座的剖视图；
图14：示出了带有铰链盖的一个电气插座而去除了覆盖框架且部分处于剖视图状态的透视图；
图15：示出了在插座插套的初级环路和铰链盖的次级环路之间的电磁感应能量传输装置的电路图。
具体实施方式
图1中示出了带有铰链盖的一个电气插座的部分处于剖视图状态的透视图。电气插座1的基本组件为插座插套2，这一插座插套按照现有技术的形式和方法，具有用于连接交流电网络(火线、零线、地线)的电力接线端子3(在图8和13中示出)、接地夹5、支承环面6(在图4、5、8、13、14中示出)和弹性夹(spreizkrallen)7。插座插套2的前侧由一个包含有插座容纳部的中心盘9覆盖住，其中插座容纳部带有嵌入的插头孔4用于插入一个商业通用插头的插头触点。插座1由铰链盖11和覆盖框架15构成。
为了实现一个定向照明装置，有一电磁感应能量传输装置工作在插座插套2的初级环路和铰链盖11的次级环路之间。固定在插座插套2上的初级环路，设置在初级电子元件组18的壳体17内(在图15中示出)。作为初级电子元件组18的基本组件，图1中示出了一个环绕着一铁氧体磁芯部段28的发射线圈27。设置在铰链盖11中的次级环路，在其他组件的下方，具有一个电路板33和一个铁氧体磁芯部段39。在铰链盖11闭合状态下，这两个铁氧体磁芯部段28、39构成了一个仅仅有两个狭窄的缝隙阻断的铁氧体环形磁芯。在次级环路中生成的电能负责为至少一个光源供能，所述光源设置在一个光出口13的后方。
图2中示出了带有铰链盖的一个电气插座处于关闭状态的透视图。其中示出了带有插座插套2的电气插座1，弹性夹7，初级电子元件组的壳体17，带有两个光出口13的铰链盖11以及覆盖框架15。
图3中示出了带有铰链盖的一个电气插座处于开启状态的透视图。其中示出了带有插座插套2的电气插座1、弹性夹7、初级电子元件组的壳体17、带有两个光出口13的铰链盖11、包含有插座容纳部的中心盘9、接地夹5以及覆盖框架15。
图4中示出了一个插座插套的透视图。其中插座插套2具有众知类型的接地夹5，一个支承环面6以及弹性夹7。初级电子元件组的壳体17通过紧固件30，优选为定位卡爪(rasthaken)或者说定位件，安装到插座插套2上。两个包围铁氧体磁芯部段28的柱状(圆柱状)套管29是壳体17的一部分，且突出过支承环面6。
图5中示出了一个插座插套的部分处于剖视图状态的透视图。其中壳体17被打开，这样可以使铁氧体磁芯部段28的U形结构“侧向分段/基部分段/侧向分段”可视。发射线圈27绕在铁氧体磁芯部段28的基部分段处，且铁氧体磁芯部段28的两个侧向分段穿过两个柱状(圆柱状)套管29的内部。进一步还示出了支承环面6、弹性夹7和插座插套2的接地夹5。
图6中示出了初级电子元件组的壳体。其中示出了两个柱状(圆柱状)套管29和总共四个在插座插套2上安装时所用的壳体17的紧固件30。
图7中示出了初级电子元件组的基本组件，以及铁氧体磁芯部段28和环绕其基部分段的发射线圈27。
图8中示出了通过插座插套的一张剖视图，其中特别示出了在壳体17内设置的铁氧体磁芯部段28的的基部分段，带有环绕基部分段的发射线圈27。进一步地，壳体17的两个柱状(圆柱状)套管29中的一个，以及支承环面6还有插座插套2的一个接地夹5都被示出。
图9中示出了一个带有两个光出口13的铰链盖11的上表面的透视图。
图10中示出了一个铰链盖的下表面的透视图，其中示出了包围着次级电子元件组的壳体31，两个光出口13以及用于将铰链盖11安装到中心盘9上的两个铰链盖固定件12。
图11中示出了在次级电子元件组的壳体31打开状态下的一个铰链盖11的下表面的透视图。其中在铰链盖固定件12(铰链座)旁边的是在图1中描述过的、承载着次级电子元件组的电子组件的电路板33，以及铁氧体磁芯部段39还有环绕着铁氧体磁芯部段39的接收线圈34。
图12中示出了次级电子元件组的基本组件，并示出了环绕有接收线圈34的铁氧体磁芯部段39，接收线圈的末端焊接在电路板33上，其中电路板33优选地安装有两个光源38，其优选为两个LED灯，它们发出的光通过设在前方的光出口13发射出去，由此而实现定向照明装置。
图13中示出了通过带有铰链盖的电气插座1的剖视图，其中示出了
-带有电力接线端子3的插座插套2，接地夹5，支承环面6，带有发射线圈27和铁氧体磁芯部段28的初级电子元件组的壳体17；
-包含有插座容纳部的中心盘9；
-带有次级电子元件组的壳体31的铰链盖11，次级电子元件组带有接收线圈34，铁氧体磁芯部段39以及电路板33；
-覆盖框架15。
图14中示出了带有铰链盖的一个电气插座而去除了覆盖框架且部分处于剖视图状态的透视图，其中示出了带有接地夹5的插座插套2，支承环面6，带有铁氧体磁芯部段28和套筒29的初级电子元件组的壳体17，以及包含有插座容纳部的中心盘9，插座容纳部带有铰链盖固定件12。很明显，带有铁氧体磁芯部段28的侧向分段的套筒29延伸到中心盘9的下侧，以这种形式实现在两级电子元件组的两个铁氧体磁芯部段28、39之间的尽可能小的缝隙，如此提高了在初级环路和次级环路之间的电磁感应能量传输效率。
图15中示出了在插座插套的初级环路和铰链盖的次级环路之间的电磁感应能量传输装置的电路图。初级环路和次级环路构成类似于带有铁氧体磁芯的变压器的形式，如下面的描述所示。
由基本设置在电路板19上的初级电子元件组18实现的初级环路，具有两个网络供电接线触点20(连接到火线和零线)，此两触点通过一个整流二极管21，一个电阻22，一个电子开关24以及环绕铁氧体磁芯部段28的发射线圈27而相互连接。一个稳压电容23以其一端与整流二极管21和电子开关24之间的连接相连，另一端与零线相连。一个谐振电容器26可选地设置在电子开关24和发射线圈27之间。电子开关24的触发由控制与调节模块25优选为频率高于20KHz来进行，来使得在传输中由于电磁影响而产生的噪声进入到人不可察觉的频域中去。此外能量传输的效率也可由于更高的频率而明显改善。这一由以较高频率切换的电子开关24和发射线圈27组成的结构也被标识为“高频发生器”。
设置在铰链盖11内的次级环路，则由基本设置在电路板33上的次级电子元件组实现。次级电子元件组中环绕铁氧体磁芯部段39的接收线圈(次级线圈)34的两个末端，通过一个整流二极管36、一个电阻37和至少一个光源38(优选为两个LED灯)而彼此相连。
其中也可以是，只设置有单独的一个光源38，其中单个光出口或多个光出口13所需的光的入射，则是通过可弯曲的在铰链盖11的背侧延伸的光导纤维而实现。这样单个光出口(或多个光出口)13就可不局限于设置在铰链盖11的端面上，而是借助相关的光导体，可设置到铰链盖11所有的向外的面上。作为LED灯的替代可能，也可以在这样的实施例中设置一个发光薄膜，来实现铰链盖表面的发光。
谐振电容器35可选地设置在接收线圈34和整流二极管36之间。在初级环路中和在次级环路中采用了谐振电容器26、35的情况下，构成两个有相同谐振频率的相互调谐的振荡回路，这样在更高频率下特别有其优势，并提高了电磁感应能量的传输效率。
如在前文中所述，电磁环路的磁导是通过铁氧体磁芯实现的，磁芯的导磁性是与所采用的频率相关的。通过有优势的非常紧密的铁氧体磁芯放置，可优化电感耦合，并实现一个在铰链盖11闭合状态下的只被两个细小缝隙阻断的铁氧体环状磁芯，这一环状磁芯既承载着发射线圈27也承载着接收线圈34，即：带有发射线圈27的铁氧体磁芯部段28；缝隙；带有接收线圈34的铁氧体磁芯部段39；缝隙；铁氧体磁芯部段28。
这样一个构成闭合磁路的铁氧体环状磁芯有优势地具有很小的磁泄漏通道，这样在电磁兼容性(EMV)上有其优点。而当铰链盖11打开时，高频发生器则在空载下运行，会进入一种非常节能的运行状态。当铰链盖11再次合上的时候，能量就又会在初级环路和次级环路之间传递。
当在前述的实施例中，在采用暗装式的插座的时候，也可以在同样的形式和方法下实现一种带有铰链盖的暗装式插座，铰链盖带有根据本发明的定向照明装置。
其中电磁环路自然还可设置在铰链盖的铰接部位上，这样可实现在铰链盖打开时也不会中断磁流，光源会继续按工作状态被供能并保持发光。
参考标识
1.   电气插座(暗装式)
2.   插座插套
3.   电力接线端子3
4.   插头孔
5.   接地夹
6.   支承环面
7.   弹性夹
8.   ---
9.   包含有插座容纳部的中心盘
10.  ---
11.  铰链盖
12.  铰链盖固定件
13.  光出口
14.  ---
15.  覆盖框架
16.  ---
17.  初级电子元件组的壳体
18.  电磁感应能量传输装置的初级电子元件组
19.  电路板
20.  网络供电接线触点
21.  整流二极管
22.  电阻
23.  稳压电容
24.  电子开关
25.  控制与调节模块
26.  谐振电容器(可选)
27.  发射线圈
28.  铁氧体磁芯(例如为U型，具有基部分段和两个侧向分段)
29.  柱状(圆柱状)套筒
30.  紧固件(固定件)
31.  次级电子元件组的壳体(遮蔽件)
32.  电磁感应能量传输装置的次级电子元件组
33.  电路板
34.  接收线圈
35.  谐振电容器(可选)
36.  整流二极管
37.  电阻
38.  光源(例如是两个LED灯)
39.  构成只有狭窄缝隙的铁氧体环状磁芯的铁氧体磁芯

Claims (8)

1.一种带有铰链盖(11)的电气插座，其中：
a)在铰链盖(11)内设有至少一个光源(38)；
b)通过具有初级环路和次级环路的电磁感应能量传输装置为所述至少一个光源(38)供能；
c)其中所述电磁感应能量传输装置的所述初级环路安装在插座插套(2)内且具有一个通过电子开关(24)由高频电压激励的发射线圈(27)；
d)其中所述电磁感应能量传输装置的所述次级环路安装在所述铰链盖(11)内且具有一个接收线圈(34)，在所述接收线圈的端子上可获取一个通过一个整流二极管(36)整流的用于为所述至少一个光源(38)供能的电压。
2.根据权利要求1所述的插座，其特征在于，设置有一个仅由细小缝隙阻断的、用于电磁环路的磁导的铁氧体环状磁芯，所述铁氧体环状磁芯由所述初级环路的绕有发射线圈(27)的铁氧体磁芯部段(28)和所述次级环路的绕有接收线圈(34)的铁氧体磁芯部段(39)构成。
3.根据权利要求2所述的插座，其特征在于，所述初级环路以设置在壳体(17)内的初级电子元件组(18)的形式实现，其中所述壳体(17)通过紧固件(30)安装在插座插套(2)上。
4.根据权利要求3所述的插座，其特征在于，所述初级环路的所述铁氧体磁芯部段(28)造型为U形结构，其具有一基部分段和两个侧向分段，其中所述侧向分段伸入到所述壳体(17)的柱状套管(29)中。
5.根据权利要求1所述的插座，其特征在于，次级环路以设置在壳体(31)中或位于遮蔽件下的次级电子元件组(32)的形式实现，其中所述壳体(31)或所述遮蔽件设置在铰链盖(11)的背侧上。
6.根据权利要求1所述的插座，其特征在于，为了构成两个相互调谐的有相同谐振频率的振荡回路，在初级环路中和在次级环路中各设置有一谐振电容器(26、35)。
7.根据权利要求1所述的插座，其特征在于，由至少一个LED灯构成的光源(38)。
8.根据权利要求1所述的插座，其特征在于，由一发光薄膜构成的光源(38)。
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