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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Stromversorgungseinrichtung,
und spezieller eine Netzstecker-Einrichtung, die in der Lage ist,
die Qualität der Übertragung elektrischer Energie
zu verbessern.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Elektromagnetische
Störbeeinflussungen (EMI) oder Störungen werden
durch unerwünschte abgestrahlte elektromagnetische Felder
oder angelegte Spannungen und fließende Ströme
verursacht. Störungen werden durch einen Sender erzeugt
und von einem empfindlichen Gerät über einen Kopplungspfad
empfangen, der den Kopplungsmechanismus der Leitung elektrischen
Stroms umfasst. Leitungsgebundene Störungen werden zwischen
Komponenten durch Verbindungsdrähte gekoppelt, wie z. B.
Stromversorgungs- und Erdungsdrähte. Zum Beispiel wird
eine Impedanzkopplung verursacht, wenn Ströme von zwei
oder mehr Schaltkreisen durch dieselbe Impedanz fließen,
wie z. B. in Stromversorgungs- und Masseleitungen.
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Es
ist bekannt, dass solche erzeugten EMI elektrische Ströme,
die durch elektrische Einrichtungen und Geräte fließen,
stören und deren Stabilität beeinträchtigen,
und somit die Leistungsfähigkeit der Geräte beeinträchtigen
und die Betriebslebensdauer der Einrichtungen und Geräte
verkürzen, was manchmal zu Effekten, wie teilweise Überhitzung,
Altern der Isolation (Durchbruch) mit der Zeit, verkürzte Lebensdauer,
schlechte Ton- oder Bildqualität und so weiter führt.
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Um
die oben erwähnten Probleme in Zusammenhang mit unregelmäßigen
elektrischen Strömen, die durch elektrische Einrichtungen
oder Geräte übertragen werden, zu beseitigen,
wurde in der Veröffentlichung des
taiwanesischen Patents 90127383 , das
dem Anmelder dieser Erfindung erteilt wurde, ein Netzstecker offen
gelegt, wie in
1 gezeigt. Wie in der Figur
gezeigt, umfasst der Netzstecker
200: Einen Anschluss-Sockel
110,
der ein Paar leitfähiger Anschlüsse
100 (Phase
und Nulleiter) und einen Erdungsanschluss
101 hat, ein
Kabel
111, das isolierte Drähte enthält,
die jeweils an die leitfähigen Anschlüsse
100 und
den Erdungsanschluss
101 angeschlossen sind, ein Gehäuse
120,
das mit dem Anschluss-Sockel
110 verbunden ist, und ein
Erdungselement
130, das einen dritten Leiter
27 mit
Erde verbindet. Da sowohl der Anschluss-Sockel
110, als auch
das Gehäuse
120 aus isolierendem Kunststoffmaterial
hergestellt sind, ist das Erdungselement
130 angepasst,
den dritten Leiter
27 zu erden, der vom Netzstecker
200 isoliert
ist, wodurch elektromagnetische Störungen abgeschirmt werden
und die Qualität der Stromversorgung nicht beeinträchtigen.
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Während
der Anschluss-Sockel 110 und das Gehäuse 120 aus
Kunststoff relativ preiswert sind, tragen sie nicht viel zur Abschirmung
gegen elektromagnetische Störungen bei. Auch haben sowohl
der Anschluss-Sockel 110 als auch das Gehäuse 120 eine
geringe konstruktive Festigkeit und sind anfällig für
die Übertragung von Vibrationen, wodurch sie im Ergebnis
die Übertragung elektrischer Energie und die Lebensdauer
beeinträchtigen. Auch ist es erforderlich, in einem Versuch
der Abschirmung gegen elektromagnetische Störungen ein
zusätzliches Element zur Erdung zu verwenden. Somit ist
es wünschenswert und vorteilhaft, einen neuartigen Netzstecker
bereitzustellen, der die Nachteile vorheriger Techniken, wie oben
beschrieben, verringern kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Angesichts
der mit herkömmlichen Techniken verbundenen Nachteile ist
es ein primäres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen
Netzstecker bereitzustellen, der elektromagnetische Störungen
und Störsignale von außen wirksam abschirmen und
dadurch eine gute Übertragung elektrischer Energie sicherstellen
kann.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Netzstecker
bereitzustellen, der eine vereinfachte Struktur und eine verringerte
Anzahl von Komponenten hat.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Netzstecker
bereitzustellen, der eine verstärkte Struktur und eine
erhöhte Sicherheit hat.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Netzstecker
bereitzustellen, der Vibrationen verringern und unterdrücken
und somit die Stabilität verbessern kann.
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Gemäß dem
oben Gesagten und anderen Aufgaben liefert die vorliegende Erfindung
einen Netzstecker, umfassend: Einen Elektroden-Anschluss-Sockel,
der ein Paar elektrisch leitfähiger Anschlüsse
und einen Erdungsanschluss aufweist; ein Stromkabel, das isolierte
Drähte hat, die jeweils mit den leitfähigen Anschlüssen
und dem Erdungsanschluss im Elektroden-Anschluss-Sockel verbunden sind;
ein leitfähiges Gehäuse, das aus einem Gehäusekörper,
der den Elektroden-Anschluss abdeckt und mit ihm verbunden ist,
einem isolierenden Teil, der auf der äußeren Schicht
des Gehäusekörpers angeordnet ist, einer isolierenden
Schicht, die auf der inneren Schicht des Gehäusekörpers
angeordnet ist, einer im Gehäusekörper angeordneten
Kabelbefestigung zur Befestigung des Kabels und einer leitfähigen
Halterung, die den Elektroden-Anschluss-Sockel elektrisch verbindet,
besteht.
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Im
Vergleich zu herkömmlichen Techniken ist der von der vorliegenden
Erfindung vorgeschlagene Netzstecker dadurch gekennzeichnet, dass
ein leitfähiges Gehäuse verwendet wird, das die
Anzahl leitfähiger Komponenten, die in herkömmlichen
Netzsteckern benötigt werden, verringert und über
seinen isolierenden Teil auch eine wirksame Abschirmung gegen Störsignale
von außen und elektromagnetische Störungen bietet, um
die Qualität der Stromversorgung zu verbessern. Folglich
liefert die vorliegende Erfindung Vorteile gegenüber früheren
Techniken und hat eine hohe industrielle Anwendbarkeit.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung kann besser verstanden werden, wenn man die
folgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungen
mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen liest, in denen:
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1 eine
perspektivische Explosionsansicht ist, die einen herkömmlichen
Netzstecker zeigt;
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2 eine
perspektivische Explosionsansicht ist, die den Netzstecker gemäß einer
bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 eine
Querschnitts-Ansicht ist, die den Netzstecker gemäß einer
bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
und
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4 eine
teilweise Querschnitts-Ansicht von der rechten (oder linken) Seite
von 3 in Längsrichtung des Stromversorgungskabels
ist, die die Kabel-Befestigung zeigt, wie sie gemäß einer
bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung am Stromversorgungskabel
des Netzsteckers angebracht ist und es biegt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
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Die
folgenden beispielhaften Ausführungen werden angegeben,
um die Offenlegung der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen.
Die Details der Beschreibung können auf der Basis verschiedener
Punkte und Anwendungen geändert werden, und zahlreiche Änderungen
und Abwandlungen können erdacht werden, ohne vom Geist
und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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2 ist
eine Explosionsansicht, die eine bevorzugte Ausführung
des Netzsteckers der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie gezeigt,
besteht der Netzstecker 1 aus einem Elektroden-Anschluss-Sockel 2,
einem dreiadrigen Stromversorgungskabel 11 und einem leitfähigen
Gehäuse 12. Der Elektroden-Anschluss-Sockel 2 enthält
ein Paar leitfähiger Anschlüsse L, N (Phase, Neutralleiter)
und einen Erdungsanschluss E (Masse), wobei die drei isolierten Drähte
des Kabels 11 auf der Basis ihrer Verwendung mit entsprechenden
leitfähigen Anschlüssen L, N und dem Erdungsanschluss
E verbunden sind. Das leitfähige Gehäuse 12 ist
mit einer leitfähigen Befestigungsvorrichtung 3 elektrisch
mit dem Elektroden-Anschluss-Sockel 2 verbunden und besteht
aus: Einem Gehäusekörper 4, der den Elektroden-Anschluss-Sockel 2 bedeckt
und mit ihm verbunden ist, einem isolierenden Teil 14,
der auf der äußeren Schicht des Gehäusekörpers 4 angeordnet
ist, einer isolierenden Schicht 13, die auf der inneren
Schicht des Gehäusekörpers 4 angeordnet
ist, einer Kabel-Befestigung 5 (in 3 gezeigt),
die im Gehäusekörper 4 angeordnet ist,
der leitfähigen Befestigungsvorrichtung 3, die
elektrisch mit dem Elektroden-Anschluss-Sockel 2 verbunden
ist, und einem ersten leitfähigen Loch (nicht gezeigt),
das in dem Gehäusekörper 4 angeordnet
ist, um darin die leitfähige Befestigungsvorrichtung 3 aufzunehmen.
Die leitfähige Befestigungsvorrichtung 3 kann
durch die Leitfähigkeit des leitfähigen Gehäuses 12 geerdet werden.
Der isolierende Teil 14 ist über dem Gehäusekörper 4 angeordnet,
um für eine Abschirmung gegen elektromagnetische Wellen
zu sorgen.
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In
dieser bevorzugten Ausführung enthält das leitfähige
Gehäuse 12 mindestens ein Paar der leitfähigen
Befestigungsvorrichtungen 3, die durch den Elektroden-Anschluss-Sockel 2 gehen
und in ein Paar erster leitfähiger Löcher im Gehäusekörper 4 eingesetzt
sind. Die erste leitfähigen Löcher sind angepasst,
darin die leitfähigen Befestigungsvorrichtungen 3 aufzunehmen
um mit dem Erdungsanschluss E, der im leitfähigen Gehäuse 12 angeordnet
ist, zu leiten, wobei die ersten leitfähigen Löcher
Schrauben- Bohrlöcher sein können und die leitfähigen
Befestigungsvorrichtungen 3 entsprechende Schrauben sein
können.
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3 zeigt
eine Querschnitts-Ansicht des Netzsteckers 1 gemäß der
vorliegenden Erfindung. Die Kabel-Befestigung 5 besteht
aus einem kreisförmig geformten und ausgesparten Anpresselement 9, das
in einer im Wesentlichen zentralen Position des Gehäusekörpers 4 angeordnet
ist, und mindestens aus einem Paar von Befestigungselementen 7,
die durch das leitfähige Gehäuse 12 verlaufen
und an beiden Enden des Anpresselementes 9 festgeschraubt
sind. Das Anpresselement 9 ist in kurzer Entfernung vom
leitfähigen Gehäuse 12 des Gehäusekörpers 4 angeordnet,
eine obere Unterlegscheibe 6, die eine runde Aussparung
hat, ist in der entgegengesetzten Richtung des Anpresselementes 9 angeordnet,
und eine untere Unterlegscheibe 10, die eine kleinere runde
Aussparung hat, ist zwischen dem Anpresselement 9 und der
oberen Unterlegscheibe 9 angeordnet. Zusammen funktionieren
die obere und die untere Unterlegscheibe 6, 10 als
Klemmelement mit einem Abstand dazwischen, der es dem Kabel 11 erlaubt,
dadurch zu verlaufen. Sowohl das linke als auch das rechte Ende
der Kabel-Befestigung 5 sind jeweils mit einem zweiten
leitfähigen Loch ausgebildet, durch das das leitfähige
Gehäuse 12 mit der Kabel-Befestigung 5 durch
ihre Befestigungselemente 7 einrastet. Die Befestigungselemente
können durch die Leitfähigkeit des leitfähigen
Gehäuses 12 geerdet werden und können
Schrauben oder andere äquivalente Elemente enthalten, die
leitfähig geerdet werden können.
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In
dieser Ausführung kann das Anpresselement 9 eine
metallische Andruckplatte zur sicheren Befestigung des Kabels mit
einer verstärkten Struktur sein, um einen optimalen Vibrations-Unterdrückungs-Effekt
zu erreichen, ist aber nicht darauf beschränkt.
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Zusätzlich
dazu entspricht der Abstand, der zwischen der oberen und der unteren
Unterlegscheibe 6, 10 ausgebildet ist, dem Durchmesser
des Kabels 11, um das Kabel 11 fest in Position
zu klemmen. Wie in 4 gezeigt, die 3 von
der Seite darstellt, kann ferner die runde Aussparung der oberen und
der unteren Unterlegscheibe 6, 10 vergrößert sein,
um die Kontaktfläche mit dem Kabel 11 zu vergrößern,
um das Festklemmen des Kabels 11 weiter zu sichern, damit
verhindert wird, dass es sich löst oder durch übertragene
Vibrationen verschiebt. Die Unterlegscheiben 6, 10 können
zum Beispiel Kunststoff-Unterlegscheiben sein, um das dazwischen festgeklemmte
Kabel 11 zu schützen, sind aber nicht darauf beschränkt.
Man beachte, dass die Unterlegscheiben 6, 10 isolierende
Unterlegscheiben sein können, die aus verschiedenen anderen
als den hier offen gelegten Materialien hergestellt sein können. Ferner
sind das Anpresselement 9 und seine Befestigungselemente
(wie z. B. obere und untere Unterlegscheiben 6, 10)
nicht darauf beschränkt, die oben beschriebene kreisförmige
Aussparung zu haben, sondern können Aussparungen unterschiedlicher Formen
haben, die kompatibel zum Kabel 11 und ausdehnbar sind,
um die Kontaktfläche für eine bessere Stabilität
der Klemmung zu erhöhen.
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Mit
Bezug auf 2 und 3 wird das
Kabel 11 in einer ungefähr zentralen Position
des Netzsteckers 1 befestigt, nachdem es das leitfähige
Gehäuse 12 durchlaufen hat, worauf es durch das
Anpresselement 9 der Kabel-Befestigung 5 und die
obere und untere Unterlegscheibe 6, 10 festgeklemmt wird.
Die Unterlegscheiben 6, 10 sind aus Kunststoffmaterial
hergestellt, das der isolierenden Schicht 13 entspricht,
die in dem leitfähigen Gehäuse 12 angeordnet
ist.
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Jeder
der Drähte des Kabels 11 ist mit seinen entsprechenden
leitfähigen Anschlüssen L, N oder dem Erdungsanschluss
E im Elektroden-Anschluss-Sockel 2 verbunden. Im Vergleich
zum bisherigen Stand der Technik ist es nicht erforderlich, leitfähige
Elemente zur Erdung anzuordnen, wie durch den dritten Leiter 27 in 1 dargestellt,
da das leitfähige Gehäuse 12 innerhalb
und außerhalb aus einem leitfähigen Material hergestellt
ist und direkt mit Erde verbunden werden kann. Ferner verfügt das
leitfähige Gehäuse 12 über den
isolierenden Teil 14, der auf der äußeren
Schicht des Gehäusekörpers 4 angeordnet
ist, um Störsignale und elektromagnetische Wellen fernzuhalten,
um die Qualität der Übertragung elektrischer Energie
sicherzustellen.
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Ferner
kann der Gehäusekörper 4 des leitfähigen
Gehäuses 12 aus leitfähigen Metallen
hergestellt sein, wie z. B. rostfreiem Stahl, Aluminium, Eisen,
Kupfer und ähnlichem. Der isolierende Teil 14 kann
eine Schicht aus Kohlefaser-Verbundwerkstoff sein, die aus einem
Kohlefaser-Verbundmaterial hergestellt ist, und die isolierende
Schicht 13 kann eine Kunststoff-Stahl-Isolationsschicht
sein, die aus einem isolierenden Kunststoff-Stahl-Material hergestellt
ist, sie sind aber nicht auf die oben offen gelegten Materialien
beschränkt. Darüber hinaus kann der Gehäusekörper 4 des
leitfähigen Gehäuses 12, das aus metallischem
Material hergestellt ist, nicht nur die Gesamt-Struktur des Netzsteckers 1 verstärken,
sondern das hohe Gewicht des Metalls verringert oder unterdrückt
Schwingungen bei der Energieübertragung, wodurch die Qualität
der Stromversorgung, sowie die Sicherheit der Anwendung verbessert
werden.
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Natürlich
kann der Elektroden-Anschluss-Sockel 2 ein isolierender
Körper sein, der aus einem Verbundwerkstoff, wie Nylon,
Glasfaser, Keramikpulver und ähnlichem hergestellt sein
kann. Das leitfähige Gehäuse 12 kann
aus einem Verbundwerkstoff, einschließlich Metallen, Kohlefasern
und Kunststoff-Stahl-Isolationsschichten hergestellt sein, um die
Gesamtstruktur durch ein größeres Gewicht zu verstärken,
so dass Schwingungen bei der Energieübertragung verringert
oder unterdrückt werden können, um als Folge davon
die Qualität der Stromversorgung und die Sicherheit zu
verbessern. Außerdem kann ein Verbundwerkstoff mit Keramikpulver den
Schmelzpunkt der Komponenten beträchtlich erhöhen
und ist geeignet, Risiken durch Überhitzung zu vermeiden.
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Man
beachte ferner, dass die Ausführungen bereitgestellt werden,
um die Offenlegung der vorliegenden Erfindung zu erläutern
aber nicht einzuschränken. Zum Beispiel können
die leitfähigen Anschlüsse L, N und der Erdungsanschluss
E des Elektroden-Anschluss-Sockels 2 ein Netzstecker vom Stiftstecker-Typ
(nicht gezeigt) zusätzlich zur herkömmlichen Steckerbuchse
sein. Auch können Elemente, wie das Anpresselement, die
Befestigungselemente und die leitfähigen Elemente einer
Rostschutz-Behandlung und ähnlichem unterzogen werden,
um die Lebensdauer zu verlängern.
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Obwohl
in der oben angegebenen Beschreibung beispielhafte Ausführungen
angegeben werden, dienen solche Ausführungen nur zur Erläuterung
der Prinzipien und Funktionen der vorliegenden Erfindung und sind
nicht als Einschränkung auszulegen. Verschiedene Änderungen
und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung sind für einen
Fachmann offensichtlich und fallen dennoch in den Geist und Umfang
der Erfindung, wie in den folgenden Ansprüchen dargelegt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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