DE10102713B4

DE10102713B4 - Steckernetzteil mit miniaturisierter Primärkontaktierung

Info

Publication number: DE10102713B4
Application number: DE10102713A
Authority: DE
Inventors: Thomas Steiert; Andreas Kniesel
Original assignee: Friwo Geraetebau GmbH
Current assignee: Flextronics AP LLC
Priority date: 2001-01-22
Filing date: 2001-01-22
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2021-01-23
Also published as: US20020160636A1; US6585530B2; DE10102713A1

Abstract

Steckernetzteil zur Umwandlung von Netzspannung in Betriebsspannung mit einem Gehäuse (102), in dem eine elektronische Schaltung zur Spannungsumwandlung angeordnet ist, und mindestens zwei Primärkontaktstiften (108A, 108B), die zwischen einer Betriebsposition, in der in einem normgerechten Abstand zueinander angeordnet und in eine Netzsteckdose einsteckbar sind und senkrecht zu einer der Seitenflächen (116) des Gehäuses (102) stehen, und einer Ruheposition an mindestens einer der Seitenflächen (116) bewegbar sind, in welcher die Primärkontaktstifte (108A, 108B) parallel zu der mindestens einen Seitenfläche (116) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich die geometrische Lage der beiden Primärkontaktstifte (108A, 108B) zueinander in der Ruheposition von ihrer Lage zueinander in der Betriebsposition unterscheidet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steckemetzteil zur Umwandlung von Netzspannung in eine Betriebsspannung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekannte Steckernetzteile, die Netzspannung (in der Regel 110 oder 230 Volt) in eine Betriebsspannung (in der Regel sogenannte Sicherheitskleinspannung) umwandeln, umfassen, wie in 1 skizziert, ein im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 102, das eine Deckfläche 110, eine Grundfläche 111 sowie vier Seitenflächen 116 aufweist. In dem Gehäuse 102 ist eine elektronische Schaltung zur Spannungsumwandlung angeordnet. Außerdem weist das Steckernetzteil 100 in der Regel eine elektrische Anschlussleitung 104, die über einen Stecker in eine Steckerbuchse eines Verbrauchers einsteckbar ist, sowie einen Primärkontakt 108, der an einer Grundfläche 111 angeordnet und in eine Netzsteckdose einsteckbar ist, auf. Im Zuge der Größenoptimierung von mobilen Verbrauchern, wie z. B. Mobiltelefonen, Palmtops oder dergleichen, besteht der Bedarf, auch die benötigten Zubehörteile, wie beispielsweise ein Ladegerät, welches in Form eines Steckernetzteils nach 1 realisiert werden kann, möglichst weitgehend zu miniaturisieren. Speziell im asiatischen Markt ist eine Volumenoptimierung von technischen Geräten ein kaufentscheidendes Merkmal. Dabei wird die Größenreduzierung limitiert durch die zu verwendenden elektrischen Bauteile sowie durch die einzuhaltenden Normen hinsichtlich Isolationsabstand und Kriechstrecken. Somit sind einer weitergehenden Miniaturisierung des Steckernetzteiles zumindest im Betriebszustand enge Grenzen gesetzt, wie dies aus DE 198 35 161 C1 und DE 198 45 962 C1 ersichtlich ist.

Da die Größenreduzierung des Steckernetzteils vor allem für einen Transport desselben von Bedeutung ist, existieren Vorschläge, die Primärkontaktstifte 108 für den Transport in eine Ruheposition entweder in Richtung 109A an die Grundfläche 111 zu klappen oder in Richtung 109B in das Gehäuse 102 hinein zu bewegen.

Derartige herkömmliche Anordnungen sind beispielsweise in den Druckschriften DE 297 08 589 U1 und US 5,901,056 A offenbart.

Dabei wird für die Aufnahme der Primärkontaktstifte 108 an der Grundfläche 111 eine Aussparung vorgesehen, die verhältnismäßig tief in das Gehäuseinnere hineinreicht. Dadurch wird das für die elektrischen Komponenten nutzbare Volumen im Gehäuseinneren durch mechanische Komponenten reduziert.

Ein weiterer Nachteil ist bei der in 1 skizzierten Anordnung die ungünstige Position des Steckernetzteils 100 in einer Netzbuchse, in der benachbarte Buchsen überdeckt werden könnten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Steckernetzteil zur Umwandlung von Netzspannung in Betriebsspannung anzugeben, das eine weiter reduzierte Baugröße aufweist und dabei einfach und sicher zu handhaben ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Steckernetzteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand mehrerer Unteransprüche.

Ein wesentlicher Vorteil dieses erfindungsgemäßen Steckernetzteils besteht darin, dass durch eine Bewegung des Primärkontaktstiftes derselbe in eine äußerst platzsparende Ruheposition bewegt werden kann. Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße Steckernetzteil dann, wenn der Primärkontaktstift sich in seiner Ruheposition befindet, eine glatte Oberfläche ohne vorspringende Steckerstifte auf, die sich bei einem Transport verhaken können. Durch die Anordnung des Primärkontaktstiftes senkrecht zu einer Seitenfläche des Steckernetzteiles in der Betriebsposition kann außerdem verhindert werden, dass benachbarte Buchsen unzugänglich werden.

Um zu den vorhandenen Netzsteckdosen kompatibel zu sein, kann das Steckernetzteil zwei Primärkontaktstifte aufweisen, die in der Betriebsposition in einem normgerechten Abstand zueinander angeordnet sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Primärkontaktstift aus der Betriebsposition heraus, in der er in die Netzsteckdose einsteckbar ist, beispielsweise für den Transport, in eine Ruheposition an einer Seitenfläche des Gehäuses klappbar. Dies bietet den Vorteil, dass im Gehäuseinneren kein Platz für den Kontaktstift benötigt wird. Die Gehäusegestaltung ist bei dieser Ausführungsform besonders einfach.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist einer von Primärkontaktstiften aus der Betriebsposition axial in die Ruheposition an eine der Seitenflächen des Gehäuses verschieblich und der andere Primärkontaktstift ist aus der Betriebsposition heraus in die Ruheposition an eine der Seitenflächen des Gehäuses klappbar. Diese Ausführungsform bietet eine besonders weitgehende Miniaturisierung des Steckernetzteils, wenn sich die Primärkontaktstifte in ihrer Ruheposition befinden. Bei dieser Ausführungsform ist die Bedienung besonders leicht.

Um eine möglichst weitgehende Sicherheit des erfindungsgemäßen Steckernetzteils zu gewährleisten, kann vorgesehen werden, dass die elektrische Verbindung des Primärkontaktstiftes mit der elektronischen Schaltung im Gehäuseinneren erst in der endgültigen Betriebsposition hergestellt wird.

Eine besonders sichere Kontaktierung der Netzsteckdose wird erreicht, wenn der Primärkontaktstift in der Betriebsposition verrastbar ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse Aussparungen auf, die den Primärkontaktstift in seiner Ruheposition aufnehmen. Dadurch wird gewährleistet, dass die Oberfläche des erfindungsgemäßen Steckernetzteils eben und ohne herausragende Stifte, die sich verhaken könnten, gestaltet ist.

Sieht man vor, dass der Primärkontaktstift in seiner Ruheposition verrastbar ist, so hat dies den Vorteil, dass er gegen ein unbeabsichtigtes Herausrutschen aus der Ruheposition gesichert ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform setzt sich das Gehäuse des erfindungsgemäßen Steckernetzteils aus zwei miteinander verbindbaren Halbschalen zusammen. Dies bietet den Vorteil einer vereinfachten, kostengünstigen Montage.

Um eine erhöhte Sicherheit zu gewährleisten, kann das erfindungsgemäße Steckemetzteil mit einer mechanischen Kopplungsvorrichtung zwischen den beiden Primärkontaktstiften ausgestattet werden, die eine simultane Bewegung beider Stifte erzwingt.

Eine besonders einfache und kostengünstige Realisierungsmöglichkeit einer solchen Kopplungsvorrichtung stellt die Verwendung von Zahnrädern dar.

Um einen angeschlossenen Verbraucher während des Betriebs des Steckernetzteils entfernt von der Steckdose anordnen zu können (beispielsweise ein Mobiltelefon auf einem Tisch), kann das Gehäuse mit einer elektrischen Anschlussleitung versehen sein, die über einen Stecker in eine Steckerbuchse des Verbrauchers einsteckbar ist.

Anhand der in den beiliegenden Zeichnungen gezeigten bevorzugten Ausgestaltungen wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Steckernetzteils nach dem Stand der Technik;
2 verschiedene Ansichten eines Steckernetzteils gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
3 verschiedene Ansichten eines Steckernetzteils gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform;
4 verschiedene Ansichten eines Steckernetzteils gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform;
5 zwei Ansichten eines Steckernetzteils gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform.
Im folgenden werden bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung näher beschrieben. Ähnliche oder korrespondierende Einzelheiten des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Wie in 2 dargestellt, umfasst das erfindungsgemäße Steckernetzteil 100 ein Gehäuse 102, in dem eine elektronische Schaltung zur Spannungsumwandlung angeordnet ist, eine elektrische Anschlussleitung (zur Vereinfachung der Abbildungen hier nicht dargestellt), die über einen Stecker in eine Steckerbuchse eines Verbrauchers einsteckbar ist, sowie zwei Primärkontaktstifte 108, die in eine Netzsteckdose einsteckbar sind. In 2A ist die Betriebsposition des erfindungsgemäßen Steckernetzteils dargestellt. Die beiden Primärkontaktstifte 108 ragen senkrecht zu einer Seitenfläche 116 des Gehäuses 102 heraus und können in dieser Position in eine Netzsteckdose eingesteckt werden. Die beiden Primärkontaktstifte 108 weisen dabei einen Abstand 112 zueinander auf. Sowohl dieser Abstand 112 wie auch die Ausformung der Primärkontaktstifte hängt von der Ausführungsform der Netzsteckdose ab, in die das Steckernetzteil eingesteckt werden soll. So können die Primärkontaktstifte sowohl runden wie auch rechteckigen Querschnitt aufweisen. Bei der skizzierten Ausführungsform ist außerdem gewährleistet, dass in einer Steckerleiste, in der mehrere Netzsteckdosen angeordnet sind, benachbarte Buchsen nicht verdeckt werden. Die Primärkontaktstifte 108 können nun, beispielsweise für den Transport, in Richtung 114A und 114B bewegt werden und an einer der Seitenflächen 116 des Gehäuses 102 eine Ruheposition einnehmen. Damit gelangen sie in die in 2B skizzierte Ruheposition. Wie aus der perspektivischen Ansicht 2C ersichtlich, befindet sich an den Gehäuseseiten 116B und 116C jeweils eine Aussparung 118, die den Primärkontaktstift 108 aufnimmt. Durch die Einbettung der Primärkontaktstifte 108 in den Aussparungen 118 wird erreicht, dass in der Ruheposition die Oberfläche des Steckernetzteils 100 völlig eben ist und keine Vorsprünge aufweist, die sich mit anderen Gegenständen verhaken könnten. Es ist außerdem vorgesehen, dass die Primärkontaktstifte 108 in der Ruheposition, die in den 2B und 2C dargestellt ist, keinen elektrischen Kontakt mit der elektronischen Schaltung zur Spannungsumwandlung im Gehäuseinneren haben. Dieser Kontakt wird erst nach dem vollständigen Erreichen der Betriebsposition (siehe 2A) hergestellt.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckernetzteils ist in 3 dargestellt. Dabei zeigt die 3A die Primärkontaktstifte 108 in Betriebsposition, die 3B und 3C zeigen die Primärkontaktstifte 108 in ihrer Ruheposition. Bei dieser Ausführungsform ragen die Primärkontaktstifte 108 in der Betriebsposition außermittig an der Seitenfläche 116A heraus und sind für die Ruheposition an die beiden unterschiedlichen Seitenflächen 116A und 116C bewegbar. Der Primärkontaktstift 108A kann hier entweder klappbar in Richtung 114A ausgeführt sein, oder durch axiale Verschiebung in Richtung 114C beweglich sein. Der Primärkontaktstift 108B wird in Richtung 114B geklappt, um die Ruheposition an dem Gehäuse 102 einzunehmen. Dabei sind Aussparungen 118 an den Gehäuseseitenflächen 116A und 116C vorgesehen, welche die Kontaktstifte 108 in ihrer Ruheposition aufnehmen. Aus der perspektivischen Darstellung des Steckernetzteils 100 in 3C wird außerdem ersichtlich, dass sich das Gehäuse 102 aus zwei Hälften 102A und 102B zusammensetzt, die nach dem Einlegen der Primärkontaktstifte 108 bei der Montage aneinandergefügt werden.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckernetzteils 100 ist in 4 dargestellt. 4A zeigt dabei zwei Ansichten des Steckernetzteils 100 in der Betriebsposition, die Ansichten der 4B und 4C zeigen dagegen die Ruheposition der Primärkontaktstifte. Bei dieser Ausführungsform sind die Primärkontaktstifte 108A und 108B mittig auf der Gehäuseseitenfläche 116 angeordnet. Durch Klappen in Richtung 114A und 114B werden die Primärkontaktstifte 108 in die Ruheposition an der Seitenfläche 116 gebracht. Vorsprünge 120 an den beiden Gehäusehälften 102A und 102B bilden eine Aufnahme 118, die die Kontaktstifte 108A und 108B aufnimmt und verhindert, dass sie sich beim Transport mit einem Gegenstand verhaken können.
Bei der in 5 gezeigten geometrischen Anordnung der Primärkontaktstifte 108A und 108B ist eine mechanische Kopplung 122 zwischen den Primärkontaktstiften 108A und 108B vorgesehen, die dafür sorgt, dass die beiden Primärkontaktstifte nur simultan in die Richtungen 114A und 114B bewegt werden können. Die mechanische Kopplung 122 wird vorzugsweise über Zahnräder 124 realisiert. Durch solch eine Zwangssteuerung wird gewährleistet, dass das erfindungsgemäße Steckernetzteil 100 nur in normkonformer Betriebsposition in die Netzsteckdose eingesteckt werden kann. Selbstverständlich kann eine derartige Kopplung auch bei den in den 2 und 3 skizzierten Ausführungsformen eingesetzt werden.

Claims

Steckernetzteil zur Umwandlung von Netzspannung in Betriebsspannung mit einem Gehäuse (102), in dem eine elektronische Schaltung zur Spannungsumwandlung angeordnet ist, und mindestens zwei Primärkontaktstiften (108A, 108B), die zwischen einer Betriebsposition, in der in einem normgerechten Abstand zueinander angeordnet und in eine Netzsteckdose einsteckbar sind und senkrecht zu einer der Seitenflächen (116) des Gehäuses (102) stehen, und einer Ruheposition an mindestens einer der Seitenflächen (116) bewegbar sind, in welcher die Primärkontaktstifte (108A, 108B) parallel zu der mindestens einen Seitenfläche (116) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich die geometrische Lage der beiden Primärkontaktstifte (108A, 108B) zueinander in der Ruheposition von ihrer Lage zueinander in der Betriebsposition unterscheidet.
Steckernetzteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Primärkontaktstifte (108A, 108B) aus der Betriebsposition heraus in die Ruheposition an eine der Seitenflächen (116) des Gehäuses (102) klappbar ist.
Steckernetzteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der eine der beiden Primärkontaktstifte (108A) aus der Betriebsposition axial in die Ruheposition an eine der Seitenflächen (116) des Gehäuses (102) verschieblich ist und der andere Primärkontaktstift (108A) aus der Betriebsposition heraus in die Ruheposition an eine der Seitenflächen (116) des Gehäuses (102) klappbar ist.
Steckernetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltung im Gehäuseinneren elektrische Kontakte zur Verbindung mit den Primärkontaktstiften (108A, 108B) aufweist, die so angeordnet sind, dass die elektrische Verbindung erst in der endgültigen Betriebsposition hergestellt ist.
Steckernetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärkontaktstifte (108A, 108B) in ihrer Betriebsposition verrastbar sind.
Steckernetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (102) Aufnahmen (118) aufweist, welche die Primärkontaktstifte (108A, 108B) in ihrer Ruheposition aufnehmen.
Steckernetzteil nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärkontaktstifte (108A, 108B) in ihrer Ruheposition verrastbar sind.
Steckernetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (102) zwei miteinander verbindbare Halbschalen (102A, 102B) aufweist.
Steckernetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine mechanische Kopplungsvorrichtung (122) zwischen den beiden Primärkontaktstiften (108A, 108B) die simultane Bewegung beider Stifte erzwingt.
Steckernetzteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Kopplung durch Zahnräder (124) erfolgt.
Steckernetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine elektrische Anschlussleitung (104), die über einen Stecker (106) in eine Steckerbuchse eines Verbrauchers einsteckbar ist, aufweist.