DE102009044894A1

DE102009044894A1 - Für Stromversorgungsgeräte geeigneter Schalter mit einem Antrieb zum Herstellen eines elektrischen Anschlusses und ein mit demselben ausgestattetes Stromversorgungsgerät

Info

Publication number: DE102009044894A1
Application number: DE102009044894A
Authority: DE
Inventors: Kuan-Chun Neihu Chiu Wang; Vincent Neihu Chiu Kuo
Original assignee: Kerio Technologies Inc Taiwan
Current assignee: Kerio Technologies Inc Taiwan
Priority date: 2008-12-31
Filing date: 2009-12-14
Publication date: 2010-07-08
Also published as: US20100163390A1; TWI379334B; GB2466680A; TW201025392A; US8242391B2; GB0904133D0

Abstract

Die Erfindung betrifft einen für Stromversorgungsgeräte geeigneten Schalter mit einem Antrieb zum Herstellen eines elektrischen Anschlusses und ein mit demselben ausgestattetes Stromversorgungsgerät, umfassend einen Hauptkörper des Stromversorgungsgeräts, einen Ausgangsanschluss (22), eine Schaltung zum Auswählen der Spannung (16) und einen Schalter (3), unter dessen Anweisung die Schaltung zum Auswählen der Spannung (16) die Ausgangsspannung auswählt. Der Schalter (3) umfasst eine Mehrzahl von nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen (34) und wenigstens einen Antrieb (5). Dadurch, dass die elektrisch leitenden Teile (348) der Antriebe (5) mit den nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen (34) in elektrischen Anschluss kommen, wird der Schalter (3) so angetrieben, dass sich verschiedene Schaltkreise bilden. Auf diese Weise wird die vom Stromversorgungsgerät ausgegebene Spannung geregelt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Schalter mit mehrfacher Auswahl, insbesondere einen für Stromversorgungsgeräte geeigneten Schalter mit einem Antrieb zum Herstellen eines elektrischen Anschlusses und ein mit demselben ausgestattetes Stromversorgungsgerät.
Stand der Technik
Mit dem technologischen Fortschritt werden gegenwärtige Elektrogeräte kompakt, ästhetisch gefällig und multifunktional ausgebildet. Herkömmliche Netzteile, die nur eine Ausgangsspannung ausgeben können, können nicht in die kompakten Elektrogeräte eingebaut werden, beanspruchen einen gewissen Platz und erscheinen dadurch beschwerlich und hinderlich. Da jedes Elektrogerät ein eigenes Netzteil und ein Stromkabel besitzt, muss der Benutzer, der viele Elektrogeräte verwendet, die vielen Netzteile und Stromkabel gut ordnen können. Auf einer privaten oder Geschäftsreise muss der Benutzer häufig verschiedene Netzteile für verschiedene tragbare Elektrogeräte mit sich tragen, die allerdings zu einem erhöhten Gepäckgewicht führen und den Benutzer sehr belasten können.
Zur Lösung des o. g. Problems sind Netzteile verschiedener Art auf den Markt gebracht worden, die verschiedene Schaltwahlmöglichkeiten aufweisen, wobei durch den Schalter die Ausgangsspannung zwischen mehreren Varianten umgeschaltet werden kann. Auf diese Weise wird die Anzahl der Netzteile reduziert, damit der Benutzer unterwegs nicht für jedes Elektrogerät ein entsprechendes Netzteil mitnehmen muss.
1 zeigt ein herkömmliches Netzteil 1 mit einer Ausgangsspannungsreglung, wobei das Netzteil 1 einen Grundkörper 11 und einen Schiebeschalter 14 aufweist, wobei der Widerstandswert des im Schiebeschalter 14 angeordneten Widerstands durch den an eine Ausgangsleitung angeschlossenen Schiebeschalter 14 verändert wird, um die gewünschte Spannung des zum Ausgang 13 auszugebenden Stroms durch Umschalten auszuwählen. In der Ausgestaltung kann lediglich eine Umwandlung der Spannung vorgenommen werden; außerdem ist die Ausgangsspannung beim Versorgen des Netzteils 1 mit Strom mit einer Ausgangsspannungsreglung durch Umschalten des Schiebeschalters 14 wählbar. Ein versehentliches Umschalten kann zu einem Defekt des Elektrogeräts führen oder sogar Sicherheitsprobleme hervorrufen. Vor allem wird der Auslöser 15 im Schiebeschalter 14 durch wiederholtes Schieben nach längerer Zeit locker, wobei die Wahrscheinlichkeit eines versehentlichen Berührens und einer instabilen Ausgangsspannung sich erhöht.
Bei den tragbaren Elektrogeräten, wie Laptops, Mobiltelefonen und vor allem iPods von Apple Computern, ist der Akku eingebaut und nicht einzeln auswechselbar, so dass im Falle eines Defekts das Gerät für die Reparatur des Akkus zum Hersteller zurückgeschickt werden muss, was zeitaufwendig ist. Zur Lösung des geschilderten Problems haben manche Hersteller von Akkus einen externen Akku hervorgebracht, der sowohl als Ersatzstromversorger dient als auch im Falle eines Defekts des eingebauten Akkus direkt als externer Akku eingesetzt werden kann. Da die universalen externen Akkus des genannten Typs die Spannungsanforderungen verschiedener Elektrogeräte erfüllen und sich mittels eines auswechselbaren Adapters an Anschlüsse verschiedener Abmessungen anpassen können, besteht bei externen Akkus ebenfalls das Instabilitätsproblem wie bei den o. g. Netzteilen.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für Stromversorgungsgeräte geeigneten Schalter zu schaffen, der gegenüber elektromagnetische Störungen oder sogar Zerstörungen unempfindlich ist.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, einen für Stromversorgungsgeräte geeigneten Schalter zu schaffen, der einfach konstruiert und kostengünstig ist.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, einen für Stromversorgungsgeräte geeigneten Schalter zu schaffen, der mit Chipkartenlesern kompatibel ist.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Stromversorgungsgerät zu schaffen, das dadurch an verschiedenen Elektrogeräten verwendbar ist, dass unterschiedliche Antriebe die Ausgangsspannung verändern, wobei der Nutzer nicht mehr für jedes Elektrogerät ein eigenes Netzteil zur Verfügung haben muss.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, einen für Stromversorgungsgeräte geeigneten Schalter zu schaffen, der eine gewisse Sicherheit gewährleistet.
Technische Lösung
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen für Stromversorgungsgeräte geeigneten Schalter mit einem Antrieb zum Herstellen eines elektrischen Anschlusses mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Netzteil mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung stellt einen für Stromversorgungsgeräte geeigneten Schalter mit einem Antrieb zum Herstellen eines elektrischen Anschlusses bereit, wobei das Stromversorgungsgerät einen Hauptkörper und eine Schaltung zum Auswählen der Spannung aufweist, wobei der Hauptkörper einen Ausgangsanschluss aufweist, durch den eine der vorbestimmten Ausgangsspannungen ausgegeben wird, wobei die Schaltung zum Auswählen der Spannung im Hauptkörper angeordnet wird, mit dem Ausgangsanschluss elektrisch verbunden ist und unter einer Anweisung des Schalters die Ausgangsspannung des Ausgangsanschlusses auswählt. Der Schalter umfasst eine Mehrzahl von nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen und wenigstens einen Antrieb, wobei die nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen jeweils entlang einer Längsrichtung verlaufen und jeweils mit einem elektrisch leitenden Kontaktteil versehen sind, wobei der wenigstens eine Antrieb dazu ausgelegt ist, dass, wenn er sich von einer von den nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen entfernten Startposition parallel zur Längsrichtung relativ zu den nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen auf eine vorbestimmte Antriebsposition bewegt hat, wenigstens zwei elektrisch leitende Kontaktteile der nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen miteinander elektrisch verbunden werden.
Die Erfindung ist insofern vorteilhaft, als sie einfach konstruiert, kostengünstig sowie gegen elektromagnetische Störungen bzw. Beschädigungen beständig ist, eine wesentliche Sicherheit gewährleistet und eine einfache Erkennungsfunktion aufweist. Dadurch ist ein einziges Netzteil mit vielen Elektrogeräten kompatibel, so dass es nicht mehr nötig ist, auf einer privaten oder einer geschäftlichen Reise alle Netzteile für verschiedene Elektrogeräte zu tragen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Netzteils mit einer Ausgangsspannungsreglung, wobei der Auslöser für die Spannungsreglung freigelegt ist.
2 zeigt eine Draufsicht des Schalter-Hauptkörpers und des Antriebs gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
3 zeigt eine schematische Darstellung der Betätigung des Schalters gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel in Draufsicht, wobei die punktierte Linie die Position nach dem Verschieben darstellt.
4 zeigt drei Antriebe gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel in perspektivischer Draufsicht.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Netzteil-Schalters mit einem Antrieb zum Herstellen eines elektrischen Anschlusses und eines mit demselben ausgestatteten Netzteils gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
6 zeigt einen Schaltplan gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, wobei die Ausgangspannung mittels des Schalters ausgewählt werden kann.
7 zeigt eine schematische Darstellung des Wirkungsverhältnisses des Antriebs und des Schalters in Seitenansicht gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
8 zeigt drei Antriebe aus 7 in perspektivischer Ansicht.
9 zeigt eine perspektivische Ansicht eines dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels, wobei in einem Akku ein Schalters mit einem Antrieb zum Herstellen eines elektrischen Anschlusses eingebaut ist.
Wege der Ausführung der Erfindung
Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Jedoch soll die Erfindung nicht auf die Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschränkt werden.
Zum Erleichtern der Erläuterung wird beim Darstellen des Betätigungsverhältnisses zwischen den Antrieben und dem Schalter-Grundkörper in den folgenden Ausführungsbeispielen lediglich ein Antrieb anstelle aller Antriebe erwähnt. Das Stromversorgungsgerät kann entweder ein Netzteil oder ein externer Akku sein.
Wie aus 2 und 3 ersichtlich, umfasst der Schalter 3 einen Grundkörper und einen Satz Antriebe 5. Im Schalter 3 sind acht parallel, beabstandet zueinander stehende nachgiebige elektrisch leitende Anschlussklemmen 34 angeordnet. Der Satz von Antrieben 5 wirkt mit dem Grundkörper zusammen und umfasst einen nicht elektrisch leitenden Grundkörper und ein elektrisch leitendes Teil 56. Im ersten Ausführungsbeispiel aus 6 wird die oberste von den acht nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen 34 als Erdungsstift definiert. Außerdem wird die Verlaufsrichtung der nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen 34 als eine Längsrichtung L definiert. Zum Zwecke der Erläuterung werden die Teile der nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen 34, die mit den Antrieben 5 in Kontakt kommen, um einen elektrischen Anschluss herzustellen, als elektrisch leitende Kontaktteile 348 definiert.
Wie in 4 gezeigt, bestehen die Antriebskarten des Antriebs 5 aus einem nicht elektrisch leitenden Grundkörper 52 und einem elektrisch leitenden Teil 56. Der Benutzer hält den nicht elektrisch leitenden Grundkörper 52 in der Hand und steckt diesen im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung in Richtung der nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemme 34 in den Schalter-Grundkörper hinein, wie in 3 gezeigt. Das elektrisch leitende Teil 56 kann beispielsweise in verschiedenen Formen (links, mitten, rechts) ausgestaltet werden und dient zum elektrischen Anschließen an wenigstens zwei elektrisch leitende Kontaktteile 348. In diesem Ausführungsbeispiel ist das elektrisch leitende Teil 56 aus einem elektrisch leitfähigen Material wie einem dünnen Metall oder Graphit hergestellt und wird auf eine Antriebskarte aus Kunststoff einstückig aufgetragen.
Wenn der Antrieb 5 von der Startposition 42 durch einen Steckanschluss 6 links oben von einem dielektrischen Gehäuse 7 parallel zur Längsrichtung in den Schalter-Grundkörper eingesteckt wird, wird das elektrisch leitende Teil 56 zum elektrisch leitenden Kontaktteil 348 der entsprechenden elektrisch leitenden Anschlussklemme 34 bis auf die mit der punktierten Linie dargestellte vorbestimmte Antriebsposition 44 so verschoben, dass ein elektrischer Anschluss, wie durch die punktierte Linie dargestellt, hergestellt wird. Durch die Aufteilung der Positionen der elektrisch leitenden Teile 56 kann die im Schalter 3 vorgesehene nachgiebige elektrisch leitende Anschlussklemme 34 mit dem Erdungsstift in elektrische Verbindung gebracht werden. Im ersten Ausführungsbeispiel umfasst der Schalter 3 weiter eine Arretier-/Auswerfvorrichtung 8, die einen Schiebeschaft 82 und ein Federelement 81 zum Antreiben des Schiebeschafts 82 aufweist. Beim ersten Mal, wenn der Antrieb 5 auf die Antriebsposition 44 verschoben worden ist, wird er verriegelt; beim zweiten Mal, wenn der Antrieb 5 in der Antriebsposition 44 nach innen gedrückt worden ist, wird er in die Gegenrichtung herausgeschoben.
Wie in 5 gezeigt, ist der Schalter 3 im Netzteil 10 angeordnet, wobei im unten rechts vom Eingangsanschluss 21 des Netzteils 10 befindlichen Schalter 3 bereits ein Antrieb 5 eingesteckt worden ist, um den im Gehäuse des Netzteils 10 angeordneten Schalter 3 anzutreiben. 6 zeigt einen Schaltplan gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, wobei die Entscheidung, mit welcher der weiteren sieben elektrisch leitenden Anschlussklemmen 34 der Erdungsstift elektrisch verbunden ist, den Widerstand des elektrischen Anschlusses an die Schaltung zum Auswählen der Spannung 16 beeinflusst und somit das Verhältnis der Spannungsaufteilung verändert. Wenn Strom vom Eingangsanschluss 21 in den Hauptkörper 12 eingespeist wird, wie in 5 gezeigt, wird der Schalter 3 der Schaltung zum Auswählen der Spannung 16 eine Anweisung geben, um die letztendliche Ausgangsspannung zu verändern, die weiterhin durch den Ausgangsanschluss 22 ausgegeben wird.
Selbstverständlich ist jedem Fachmann in diesem technischen Bereich klar, dass die obige Beschreibung zur Erleichterung der Erläuterung dient, wobei der Schalter nicht darauf beschränkt ist, dass er nur direkt mit dem Hauptkörper des Netzteils verbunden werden kann und dass er nur zum Umschalten der Spannung des Netzteils dient. Die Form der Antriebe und die Stelle, an der die Antriebe in den Schalter eingesteckt werden, sind nicht unverstellbar. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel aus 7 und 8 werden die elektrisch leitenden Kontaktteile 348' der elektrisch leitenden Anschlussklemmen 34' des Schalters 3 in der entgegengesetzten Anordnungsrichtung des vorhergehenden Ausführungsbeispiels angeordnet, und der Steckanschluss 6' des Schalters ist in der Mitte an der rechten Seite in der Figur angeordnet. Der Antrieb 5' und sein elektrisch leitendes Teil 56' sind zu einem Ende der elektrisch leitenden Anschlussklemme 34' zugewandt und dadurch bogenförmig ausgebildet, so dass der Antrieb 5' beim Gelangen in der vorbestimmten Antriebsposition 44' mit der elektrisch leitenden Anschlussklemme 34' in elektrische Verbindung kommt.
Selbstverständlich ist ein derartiger Schalter nicht auf ein Netzteil beschränkt. 9 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, in dem der Schalter an einem externen Akku 9 angeordnet ist. Solange eine ausgewählte Antriebskarte in dem Steckanschluss des Schalters eingesteckt ist, und solange der Übertragungsanschluss 91 des Ausgangsanschlusses mit einer Buchse oder einem USB-Anschluss des Netzteils eines Elektrogeräts elektrisch verbunden ist, kann der externe Akku unter Anweisung dazu gebracht wird, nach dem voreingestellten Wert der Antriebskarte Strom zu liefern.
Die oben aufgeführte Beschreibung stellt nur bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die Patentansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die die in diesem technischen Bereich Sachkundigen gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung vornehmen können, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung. Der Schutzbereich der Erfindung richtet sich auf die nachstehenden Patentansprüche.

Claims

Für Stromversorgungsgeräte geeigneter Schalter mit einem Antrieb zum Herstellen eines elektrischen Anschlusses, umfassend – einen Hauptkörper, der einen Ausgangsanschluss (22) aufweist, durch den eine vorbestimmte Ausgangsspannung ausgegeben wird; und – eine Schaltung zum Auswählen der Spannung (16), wobei die Schaltung im Hauptkörper angeordnet ist, mit dem Ausgangsanschluss (22) elektrisch verbunden ist und unter einer Anweisung des Schalters (3) die Ausgangsspannung des Ausgangsanschlusses (22) auswählt; dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (3) eine Mehrzahl von nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen (34) und wenigstens einen Antrieb (5) umfasst, wobei die nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen (34) jeweils entlang einer Längsrichtung (L) verlaufen und jeweils mit einem elektrisch leitenden Kontaktteil (348) versehen sind, wobei der wenigstens eine Antrieb (5) dazu ausgelegt ist, dass, wenn er sich von einer den nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen (34) entfernten Startposition (42) parallel zur Längsrichtung (L) relativ zu den nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen (34) auf eine vorbestimmte Antriebsposition bewegt hat, wenigstens zwei elektrisch leitende Kontaktteile (348) der nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen (34) miteinander elektrisch verbunden werden; und dass der Antrieb (5) einen nicht elektrisch leitenden Grundkörper (52) in Form einer Karte und ein elektrisch leitendes Teil (56) aufweist, das mit einem elektrisch leitfähigen Material beschichtet ist, das auf dem nicht elektrisch leitenden Grundkörper (52) aufgetragen wird, wobei das elektrisch leitende Teil (56) zum Herstellen eines elektrischen Anschlusses zwischen wenigstens zwei der elektrisch leitenden Kontaktteile (348) der nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen (34) dient.
Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein dielektrisches Gehäuse (7) vorgesehen ist, in dem wenigstens ein Teil der nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen (34) aufgenommen werden kann.
Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das dielektrische Gehäuse (7) mit einem Steckanschluss (6) versehen ist, der die Längsrichtung (L) in einem Winkel kreuzt, so dass der Antrieb (5) in den Steckanschluss (6) eingesteckt werden kann.
Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (3) weiter eine Arretier-/Auswerfvorrichtung (8) aufweist, wobei, wenn der Antrieb (5) auf die vorbestimmte Antriebsposition (44) verschoben worden ist, er verriegelt wird, wobei, wenn der Antrieb (5) von der vorbestimmten Antriebsposition (44) nach innen gedrückt wird, die vorbestimmte Antriebsposition (44) zur Startposition wird und der Antrieb um wenigstens eine vorbestimmte Entfernung verschoben wird.
Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretier-/Auswerfvorrichtung (8) einen Schiebeschaft (82) und ein Federelement (81) zum Antreiben des Schiebeschafts (82) aufweist.
Stromversorgungsgerät, umfassend – einen Hauptkörper, der einen Ausgangsanschluss (22) aufweist, durch den eine der vorbestimmten Ausgangsspannungen ausgegeben wird; – eine Schaltung zum Auswählen der Spannung (16), die im Hauptkörper angeordnet und mit dem Ausgangsanschluss (22) elektrisch verbunden ist; – einen Schalter (3), unter dessen Anweisung die Schaltung zum Auswählen der Spannung (16) die Ausgangsspannung auswählt, die durch den Ausgangsanschluss (22) ausgegeben wird, wobei der Schalter (3) folgendes umfasst: – eine Mehrzahl von nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen (34), die jeweils entlang einer Längsrichtung (L) verlaufen und jeweils mit einem elektrisch leitenden Kontaktteil (348) versehen sind; und – wenigstens einen Antrieb (5), der dazu ausgelegt ist, dass, wenn er sich von einer den nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen (34) entfernten Startposition (42) parallel zur Längsrichtung (L) relativ zu den nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen (34) auf eine vorbestimmte Antriebsposition bewegt hat, wenigstens zwei elektrisch leitende Kontaktteile (348) der nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen (34) miteinander elektrisch verbunden werden; dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (5) einen nicht elektrisch leitenden Grundkörper (52) in Form einer Karte und ein elektrisch leitendes Teil (56) aufweist, das mit einem elektrisch leitfähigen Material beschichtet ist, das auf dem nicht elektrisch leitenden Grundkörper (52) aufgetragen wird, wobei das elektrisch leitende Teil (56) zum Herstellen eines elektrischen Anschlusses zwischen wenigstens zwei der elektrisch leitenden Kontaktteile (348) der nachgiebigen elektrisch leitenden Anschlussklemmen (34) dient.