EP1920504A1 - Plug-in power supply device provided with replaceable mains plug unit - Google Patents

Plug-in power supply device provided with replaceable mains plug unit

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EP1920504A1
EP1920504A1 EP06776293A EP06776293A EP1920504A1 EP 1920504 A1 EP1920504 A1 EP 1920504A1 EP 06776293 A EP06776293 A EP 06776293A EP 06776293 A EP06776293 A EP 06776293A EP 1920504 A1 EP1920504 A1 EP 1920504A1
Authority
EP
European Patent Office
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plug
power
power supply
housing
contact
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Application number
EP06776293A
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German (de)
French (fr)
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EP1920504B1 (en
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Kay Van Gen Hassend
Ulrich Bernsmann
Manfred Wegmann
Michael Bothe
Yonggui Wu
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Friwo Geraetebau GmbH
Original Assignee
Friwo Geraetebau GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1920504B1 publication Critical patent/EP1920504B1/en
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    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66Structural association with built-in electrical component
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R31/00Coupling parts supported only by co-operation with counterpart
    • H01R31/06Intermediate parts for linking two coupling parts, e.g. adapter
    • H01R31/065Intermediate parts for linking two coupling parts, e.g. adapter with built-in electric apparatus
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    • H01R13/6608Structural association with built-in electrical component with built-in single component
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    • H01R13/66Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/665Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • H01R13/6675Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit with built-in power supply

Definitions

  • the present invention relates to a power supply for supplying a consumer with a low voltage and in particular to a plug-in device, in which a power plug unit in the form of a removable plug system is interchangeable.
  • Plug-in power supplies in the small power range are nowadays increasingly implemented as switching power supplies. Due to their small size and low weight, they have prevailed in many applications and replace the traditional linear devices. Due to the switched-mode power supply technology, a so-called universal input voltage input can be realized in a simple manner, so that the power supply unit can theoretically be operated at any socket outlet of the earth from its electronic design. However, this is prevented by the widely differing connector systems and forms, with the result that mostly unsafe so-called plug adapters must be connected in front, which can unduly increase the torque acting on the socket by the increased distance of the power supply to the socket.
  • German Patent DE 43 22 087 C2 discloses a plug-in power supply for supplying electrical equipment with low voltage, in which the contact between the device and the changeover plugs takes place via spring contacts, which are respectively accommodated in the plug and with the voltage transformer assembly of the power supply via contact surfaces on the circuit board of the power supply in contact.
  • this solution is relatively expensive, since in each case two springs per plug version are required and beyond the power plug units from two plastic parts, namely the connector contour and a De- disgust, must be trained to ensure the required contact safety. These parts must be joined together in a precise ultrasonic welding process, and in the case of non-optimal welding, the mating and separating forces between the plug and plug-in power supply increase to unacceptable levels. Furthermore, there is no visible locking of the plug unit.
  • the solution according to this document is therefore complicated, expensive and only limited process reliability.
  • US Pat. No. 6,320,353 B1 discloses the implementation of a plug-in system according to IEC 320 for contacting between a power supply unit and a replaceable power plug unit.
  • this solution requires the formation of a complete jack with two spring contacts per plug and for the connection between the spring contacts and the connector pins partially stamped and bent parts for each plug.
  • the design of the plug housing is in two parts in order to be able to ensure the required contact safety. Therefore, this construction is relatively expensive and expensive.
  • Taiwanese document TW421366Y discloses a solution with comparatively wide spring contacts arranged transversely to the longitudinal side in the housing.
  • the connector is connected to the housing by this is first introduced into a backdrop, and then pushed along the housing.
  • the contact is made by long longitudinal slots in the plug (about 2.5 x 30 mm) directly on the pins.
  • the dimensions of these slots exceed the permissible values of the air and creepage distances. This also violates the relevant regulations for protection against electric shock in this construction.
  • a locking is ensured by a separate locking slide with an additional spring.
  • the design of the connector housing for all connector types is in two parts and thus this design is relatively expensive and expensive.
  • a plug coupling is known from published international patent application WO 2004/013937 A1, in which a replaceable power plug is arranged on the housing of a plug-in power supply, wherein on the housing a projecting guide web is provided with contact elements and the power plug has a corresponding corresponding cavity for receiving the Guide web has.
  • a recess and the plug a corresponding recess in the recess pin is arranged so that a fixation of the power plug to the housing and a connection of the contact elements of the power plug with contact elements of the guide web can be produced by a corresponding movement of the power plug relative to the housing ,
  • the male coupling according to this document has the disadvantage that on the one hand does not meet the relevant standards with respect to the air and creepage distances, and also that unlocking is only comparatively difficult to implement.
  • the object underlying the present invention is therefore to provide an improved power supply unit with replaceable power plug unit, which meets the relevant worldwide safety standards, is inexpensive and easy to manufacture and at the same time easy to use.
  • the present invention is based on the idea that a low-cost and standard-compliant AC plug system is specified for a switching power supply, in which for attaching the respective primary-side AC plug to the power supply resilient protruding contacts are mounted, which cooperate with housed in openings mating contacts on the AC plug ,
  • Each contact pin of the power plug unit is located in a separate recess dimensioned to comply with the requirements of international standard IEC 60884 for contact safety and creep resistance.
  • the recesses may have a rectangular cross-section with dimensions of less than 1.8 mm by 4.8 mm. This complies with the relevant regulations for protection against electric shock with regard to permissible values for air and creepage distances. If the contact pins are arranged so that they can be contacted with the spring contacts in a direction which runs essentially along a plug-in direction of the power plug pins into the power socket, it is avoided that a torque on the connection when plugged into the socket is applied between the AC plug and the AC adapter, which may affect the quality of the electrical contact.
  • the spring contacts are at least partially surrounded by a collar.
  • a collar prevents the spring contacts from being damaged when replacing the power plug unit.
  • a collar has a U-shaped cross section, because here a maximum mechanical safety can be ensured with minimal material costs.
  • Such a collar can be integrally attached to the housing, in particular it can be molded in the context of an injection molding process in the manufacture of the housing made of plastic.
  • mains plug pins are made in one piece with the associated contact pins, maximum stability and the lowest possible contact resistance on the one hand, and ease of manufacture on the other hand, can be ensured.
  • the power plug pins and contact pins can be combined in a particularly simple manner by injection into an insulating plastic to the power plug unit. Such an arrangement makes it possible to manufacture the power plug unit from a part and therefore further reduces the manufacturing cost.
  • the power plug unit can be latched to the housing. This makes it possible to ensure that the two parts are securely connected with one another, but that they can be easily detached if necessary.
  • the solubility of the power plug unit can be realized in a particularly simple and cost-effective manner while ensuring that handling for a User is easy and secure.
  • the molded on the housing detent spring also has the advantage that it produces an improved ESD resistance.
  • a structurally very simple solution here is the provision of a link which extends in a direction transverse to a plug-in direction of the power plug pins into the power socket.
  • Figure 1 is a perspective view of a plug-in power supply according to the invention according to a first advantageous embodiment
  • Figure 2 is a side view of the arrangement of Figure 1;
  • Figure 3 is a rotated perspective view of the arrangement of Figure 1;
  • Figure 4 is a plan view of a housing according to a further advantageous embodiment
  • FIG. 5 shows a detail Y from FIG. 4
  • Figure 6 is a rotated by 90 ° side view of the housing of Figure 4;
  • FIG. 7 shows a section through the housing of FIG. 6 along the section line AA;
  • FIG. 8 shows a section through the housing of FIG. 4 along the section line B-B;
  • Figure 9 is a side view of a first power plug unit insertable into the housing of Figures 4 to 8;
  • Figure 10 is a rotated by 90 ° view of the power plug unit of Figure 9;
  • FIG. 11 shows a section through the arrangement of FIG. 10 along the section line C - C;
  • FIG. 12 shows a section through the arrangement of FIG. 10 along the section line D - D;
  • Figure 13 is a plan view of a power plug unit according to a further advantageous embodiment
  • FIG. 14 shows a section through the power plug unit of FIG. 13 along the section line E-E;
  • FIG. 15 shows a section through the power plug unit of FIG. 13 along the section line F-F;
  • Figure 16 is a plan view of a power plug unit according to a further advantageous embodiment
  • FIG. 17 shows a section through the power plug unit of FIG. 16 along the section line U-U;
  • FIG. 18 shows a section through the power plug unit of FIG. 16 along the section line W-W;
  • FIG. 19 is a plan view of a power plug unit according to a further advantageous embodiment
  • FIG. 20 shows a section through the power plug unit of FIG. 19 along the section line GG;
  • FIG. 21 shows a section through the power plug unit of FIG. 19 along the section line H-H;
  • Figure 22 is a plan view of the power cable adapter insertable into the housing of Figure 4.
  • FIG. 23 shows a section through the power cable adapter along the section line I-I;
  • FIG. 24 shows a view rotated by 90 ° of the power cable adapter of FIG. 22.
  • the replaceable power plug units 102 to 108 correspond in their plug contour and the shape of the power plug pins 1 10 different country standards, such as the European standard EN 50075 for the power plug unit 102, the US standard for the power plug unit 104, the British standard for the power plug unit 106th and the Australian standard for the power plug assembly 108.
  • this selection is only exemplary and those skilled in the art will appreciate that the principles of the invention can be applied to any other plug contours and pin shapes.
  • the plug-in power supply unit comprises a housing 112, in which a voltage converter assembly, not shown here, for converting a mains voltage into a required low voltage is arranged.
  • the opening 114 serves to carry out a low-voltage cable (not illustrated here) to a consumer.
  • the housing 112 may also already be part of a consumer.
  • 112 spring contacts 116 are provided on the housing, which are connected in the interior of the housing with input terminals of the voltage converter assembly.
  • the power plug pins 110 are integrally formed in the power plug unit 102 to 108 with corresponding contact pins 118, which make with the spring contacts 116 an electrical connection to the (not shown here) power outlet.
  • the contact pins 118 are housed in small, 1, 8mm x 4.8mm rectangular recesses to comply with the relevant electrical shock protection regulations.
  • the connector contour can be formed for all types of connectors in a single operation by molding the connector pins 110. Subsequent costly operations are thus unnecessary.
  • a bending of the spring contacts 116 during mounting of the replaceable power plug unit 102 to 108 is prevented by the fact that plastic tabs 120 injection molded onto the housing 112 are in the form of a U-shaped collar and are connected in fertil with the wall of the housing 112 enclose these springs.
  • the one-piece design of the interchangeable power plug unit 102 to 108 further implies that no ultrasonic welding is required and therefore a particularly high stability can be achieved.
  • the solution according to the invention is further distinguished by a locking arm 122, which is molded onto the housing 112 and which cooperates with the latching, interchangeable plug unit 102 to 108 with a corresponding detent opening 124 provided thereon.
  • Guide projections 126 cooperate with a cam groove 128 formed on the housing 112 for guiding the power plug unit 102 to 108 when mounted on the housing 112. Further views of the plug-in power supply 100 according to the invention are shown in FIGS. 2 and 3.
  • the power plug unit is moved in the direction 132 until the guide projections 126 can interact with the cam groove 128.
  • the direction 132 is substantially parallel to the insertion in the power outlet.
  • the power plug unit 102 is moved in a direction 134 transversely to the insertion direction into the mains socket until the latching arm 122 engages in the latching opening 124. In this case, the power plug unit 102 is guided in the cam groove 128. Thus, the power supply 100 is ready for use.
  • FIG. 4 Another embodiment of the plug-in power supply according to the invention will be explained in detail with reference to Figures 4 to 24.
  • the openings in the plug modules, through which the spring contact contacted the net pin were reduced to a width of 0.9 mm. This is to ensure compliance with the British standard, but without again using an additional shutter.
  • the reachability of the contacts can be tested with a test finger of 1 mm diameter. Accordingly, the width of the contact springs was adjusted to about 0.8 mm.
  • the side of the housing 112 is shown, on which the power plug unit 102 to 108 is mounted.
  • the spring contacts 116 have particularly small dimensions to electrically contact the accommodated in the associated power connector units in very small recesses according to the invention.
  • the spring contacts 116 may, for example, have a width a of only 0.8 mm and a length b of 2.5 mm.
  • a mounting opening for inserting the spring contact 116 in the housing 112 has, for example, a dimension c of 1, 8 mm.
  • the height h of the spring contact entered in FIG. 8 should be approximately 6.2 mm.
  • the contact springs are inserted in vertical guides on the inside of the housing side wall (front), so that the blocking surfaces Chen can be reduced because the primary contact is disposed on the outer edge of the circuit board.
  • FIGS. 9 to 12 An interchangeable mains plug unit 102 according to the European standard, which can be inserted into the housing 112, is shown in FIGS. 9 to 12. As already mentioned, the entire power plug unit 102 can be produced in a particularly simple manner by molding the power plug pins 110 in one work step.
  • the depth d of the opening 140 is at least 5 mm (plus a funnel-shaped insertion depression g of, for example, 0.5 mm) and the width e is less than 1 mm.
  • the length f according to the invention should be about 5 mm, for example 4.8 mm.
  • the further power plug units 104 to 108 shown in FIGS. 13 to 21 can be mounted on the housing 112, wherein the openings 140 each have the dimensions which are small according to the invention.
  • a power cable adapter 142 may be provided which is connected instead of the power plug units 102 to 108 to the housing, so that the power supply 100 is connected via a connectable to the connector 144 power cord with the socket.
  • the connector 144 may be formed, for example, as a known, so-called shaver plug connection.
  • the present invention therefore makes it possible to overcome the shortcomings of the prior art and to produce a cost-effective plug device with AC plug in compliance with the relevant standards with a minimum of parts and process steps and a maximum of user comfort.

Abstract

The invention relates to a plug-in power supply device for supplying a lower voltage to a consumer, in particular a plug-in power supply device whose mains plug unit is embodied in the form of a replaceable plug-in system. The inventive plug-in power supply device comprises a housing in which a voltage transformer module for converting a network voltage in such a way that the required low voltage is delivered and the replaceable plug-in system provided with at least two contact pins are arranged. The aim of said invention is to deliver an improved version of a plug-in power supply device provided with the replaceable plug-in system which satisfies the acting world-wide safety standards, is produced in a simple and cost-effective manner and which is easy to use. For this purpose, the housing is provided with at least two spring terminals which are electrically connected to the voltage transformer module, at least two contact rods which are placed on the plug-in system, interact with the spring terminals for bringing into contact said contact pins and each contact rod is arranged in separately embodied recesse with respect to the dimensions thereof in such a way that the international standard IEC 60884 requirements concerning contact safety and leakage current are fulfilled.

Description

STECKERNETZGERÄT MIT AUSWECHSELBARER NETZSTECKEREINHEIT CONNECTOR NETWORK WITH REPLACEABLE POWER CONNECTOR
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steckernetzgerät zum Versorgen eines Verbrauchers mit einer Niederspannung und insbesondere auf ein Steckemetz- gerät, bei dem eine Netzsteckereinheit in Form eines Wechselsteckersystems auswechselbar ist.The present invention relates to a power supply for supplying a consumer with a low voltage and in particular to a plug-in device, in which a power plug unit in the form of a removable plug system is interchangeable.
Steckernetzgeräte im Kleinleistungsbereich sind heute in zunehmendem Maße als Schaltnetzteile realisiert. Aufgrund ihrer kleinen Bauform und ihres geringen Ge- wichts haben sie sich in vielen Anwendungen durchgesetzt und verdrängen die althergebrachten Lineargeräte. Durch die Schaltnetzteiltechnik lässt sich auf einfache Weise ein sogenannter Universaleingangsspannungseingang realisieren, sodass das Netzgerät von seiner elektronischen Auslegung her theoretisch an jeder Steckdose der Erde betrieben werden kann. Dies wird jedoch durch die weltweit stark un- terschiedlichen Steckersysteme und Formen verhindert, mit der Folge, dass zumeist unsichere sogenannte Steckeradapter vorgeschaltet werden müssen, die durch den erhöhten Abstand des Steckernetzgeräts zur Steckdose das Drehmoment, das auf die Steckdose wirkt, unzulässig erhöhen können.Plug-in power supplies in the small power range are nowadays increasingly implemented as switching power supplies. Due to their small size and low weight, they have prevailed in many applications and replace the traditional linear devices. Due to the switched-mode power supply technology, a so-called universal input voltage input can be realized in a simple manner, so that the power supply unit can theoretically be operated at any socket outlet of the earth from its electronic design. However, this is prevented by the widely differing connector systems and forms, with the result that mostly unsafe so-called plug adapters must be connected in front, which can unduly increase the torque acting on the socket by the increased distance of the power supply to the socket.
Daher ist die Implementierung eines auswechselbaren, in das Gerätedesign integrierten Wechselsteckers eine wesentlich sicherere und daher wünschenswerte Alternative.Therefore, the implementation of a replaceable, integrated into the device design adapter plug is a much safer and therefore desirable alternative.
Aus dem deutschen Patent DE 43 22 087 C2 ist ein Steckernetzgerät zur Stromver- sorgung elektrischer Geräte mit einer Niederspannung bekannt, bei dem die Kontak- tierung zwischen dem Gerät und den Wechselsteckern über Federkontakte erfolgt, die jeweils in dem Stecker untergebracht sind und mit der Spannungswandlerbaugruppe des Netzgeräts über Kontaktflächen auf der Leiterplatte des Netzgeräts in Kontakt stehen. Diese Lösung ist jedoch vergleichsweise aufwendig, da jeweils zwei Federn pro Steckerversion benötigt werden und darüber hinaus die Netzsteckereinheiten aus jeweils zwei Kunststoffteilen, nämlich der Steckerkontur und einem De- ekel, ausgebildet werden müssen, um die geforderte Berührsicherheit zu gewährleisten. Diese Teile müssen in einem präzisen Ultraschallschweißvorgang miteinander verbunden werden und im Falle einer nicht optimalen Verschweißung erhöhen sich die Steck- und Trennkräfte zwischen Stecker und Steckemetzteil auf nicht akzeptab- Ie Werte. Weiterhin ist keine sichtbare Verrastung der Steckereinheit vorhanden. Die Lösung gemäß dieser Druckschrift ist daher aufwendig, teuer und nur eingeschränkt prozesssicher.German Patent DE 43 22 087 C2 discloses a plug-in power supply for supplying electrical equipment with low voltage, in which the contact between the device and the changeover plugs takes place via spring contacts, which are respectively accommodated in the plug and with the voltage transformer assembly of the power supply via contact surfaces on the circuit board of the power supply in contact. However, this solution is relatively expensive, since in each case two springs per plug version are required and beyond the power plug units from two plastic parts, namely the connector contour and a De- disgust, must be trained to ensure the required contact safety. These parts must be joined together in a precise ultrasonic welding process, and in the case of non-optimal welding, the mating and separating forces between the plug and plug-in power supply increase to unacceptable levels. Furthermore, there is no visible locking of the plug unit. The solution according to this document is therefore complicated, expensive and only limited process reliability.
Aus der US-Patentschrift 6,320,353 B1 ist die Implementierung eines Stecksystems nach IEC 320 für eine Kontaktierung zwischen einem Steckernetzgerät und einer auswechselbaren Netzsteckereinheit bekannt. Diese Lösung benötigt aber für jeden Stecker die Ausbildung einer vollständigen Buchse mit je zwei Federkontakten pro Stecker und für die Verbindung zwischen den Federkontakten und den Steckerstiften teilweise Stanzbiegeteile. Weiterhin ist auch hier die Ausführung des Steckerge- häuses zweiteilig, um die erforderliche Berührsicherheit gewährleisten zu können. Daher ist auch diese Konstruktion vergleichsweise aufwendig und entsprechend teuer.US Pat. No. 6,320,353 B1 discloses the implementation of a plug-in system according to IEC 320 for contacting between a power supply unit and a replaceable power plug unit. However, this solution requires the formation of a complete jack with two spring contacts per plug and for the connection between the spring contacts and the connector pins partially stamped and bent parts for each plug. Furthermore, here too the design of the plug housing is in two parts in order to be able to ensure the required contact safety. Therefore, this construction is relatively expensive and expensive.
Aus der Druckschrift US D454.537 S ist eine Lösung bekannt, bei der die Kontaktie- rung zwischen Gerät und Stecker über zwei im Gehäuse angeordnete Federkontakte gewährleistet wird. Damit wird die Anzahl der erforderlichen Federn reduziert. Dabei ist die Orientierung des Steckers parallel zur Längsseite des Gerätes. Die Federkontakte liegen dabei offen, und können sich bei nicht sachgemäßer Behandlung verbiegen. Durch das Aufschieben des Steckers in längs angeordnete Führungen ergeben sich zwei ca. 4 mm breite und 20 mm lange Schlitze im Stecker. Die Abmessungen dieser Schlitze überschreiten die zulässigen Werte der maximalen Öffnungsweite, nach denen die maximalen Abmessungen nur 1 ,8 mm x 4,8 mm betragen dürfen. Bei der hier gezeigten Konstruktion werden also die einschlägigen Vorschriften zum Schutz gegen elektrischen Schlag verletzt. Weiterhin erfolgt bei der in dieser Druckschrift gezeigten Anordnung eine Verrastung über eine im Gerät integrierte Kunststofffeder, die jedoch Öffnungen zur Leiterplatte aufweist und damit nur eine eingeschränkte ESD Festigkeit aufweist. Darüber hinaus bestehen die Steckerteile für den UK Stecker aus jeweils zwei Kunststoffteilen, was die Konstruktion wiederum vergleichsweise aufwendig und entsprechend teuer macht.From the document US D454.537 S a solution is known in which the contact between the device and plug is ensured by two spring contacts arranged in the housing. This reduces the number of springs required. The orientation of the plug is parallel to the long side of the device. The spring contacts are open, and may bend if not handled properly. Sliding the connector into longitudinally arranged guides results in two approx. 4 mm wide and 20 mm long slots in the connector. The dimensions of these slots exceed the permissible values for the maximum opening width, according to which the maximum dimensions may only be 1, 8 mm x 4.8 mm. In the construction shown here, therefore, the relevant provisions for protection against electric shock are violated. Furthermore, in the arrangement shown in this publication, a latching takes place via a plastic spring integrated in the device, which, however, has openings to the printed circuit board and therefore only has a limited ESD strength. In addition, there are the plug parts for the UK plug from two plastic parts, which in turn makes the construction relatively expensive and expensive.
Die Taiwanesische Druckschrift TW421366Y offenbart eine Lösung mit quer zur Längsseite angeordneten, vergleichsweise breiten Federkontakten im Gehäuse. Da- bei erfolgt das Verbinden des Steckers mit dem Gehäuse, indem dieser zunächst in eine Kulisse eingeführt wird, und anschließend längs des Gehäuses aufgeschoben wird. Die Kontaktierung erfolgt durch lange Längsschlitze im Stecker (ca. 2,5 x 30 mm) direkt auf die Steckerstifte. Die Abmessungen dieser Schlitze überschreiten die zulässigen Werte der Luft- und Kriechwege. Damit werden auch bei dieser Konstruk- tion die einschlägigen Vorschriften zum Schutz gegen elektrischen Schlag verletzt. Eine Verrastung ist durch einen separaten Verriegelungsschieber mit einer zusätzlichen Feder gewährleistet. Auch hier ist die Ausführung des Steckergehäuses für alle Steckerausführungen zweiteilig und somit ist auch diese Konstruktion vergleichsweise aufwendig und entsprechend teuer.Taiwanese document TW421366Y discloses a solution with comparatively wide spring contacts arranged transversely to the longitudinal side in the housing. In this case, the connector is connected to the housing by this is first introduced into a backdrop, and then pushed along the housing. The contact is made by long longitudinal slots in the plug (about 2.5 x 30 mm) directly on the pins. The dimensions of these slots exceed the permissible values of the air and creepage distances. This also violates the relevant regulations for protection against electric shock in this construction. A locking is ensured by a separate locking slide with an additional spring. Again, the design of the connector housing for all connector types is in two parts and thus this design is relatively expensive and expensive.
Aus der veröffentlichten internationalen Patentanmeldung WO 2004/013937 A1 ist eine Steckerkupplung bekannt, bei der ein auswechselbarer Netzstecker am Gehäuse eines Steckernetzteils angeordnet ist, wobei an dem Gehäuse ein vorspringender Führungssteg mit Kontaktelementen vorgesehen ist und der Netzstecker einen ent- sprechenden korrespondierenden Hohlraum zur Aufnahme des Führungsstegs aufweist. An dem Führungssteg ist eine Vertiefung und am Netzstecker ein korrespondierender in die Vertiefung einrastender Zapfen angeordnet, so dass durch eine entsprechende Bewegung des Netzsteckers gegenüber dem Gehäuse eine Fixierung des Netzsteckers am Gehäuse und eine Verbindung der Kontaktelemente des Netz- Steckers mit Kontaktelementen des Führungsstegs herstellbar ist. Jedoch hat die Steckerkupplung gemäß dieser Druckschrift den Nachteil, dass sie einerseits nicht die einschlägigen Normen bezüglich der Luft- und Kriechwege erfüllt, und dass außerdem eine Entriegelung nur vergleichsweise schwierig zu realisieren ist.A plug coupling is known from published international patent application WO 2004/013937 A1, in which a replaceable power plug is arranged on the housing of a plug-in power supply, wherein on the housing a projecting guide web is provided with contact elements and the power plug has a corresponding corresponding cavity for receiving the Guide web has. On the guide web a recess and the plug a corresponding recess in the recess pin is arranged so that a fixation of the power plug to the housing and a connection of the contact elements of the power plug with contact elements of the guide web can be produced by a corresponding movement of the power plug relative to the housing , However, the male coupling according to this document has the disadvantage that on the one hand does not meet the relevant standards with respect to the air and creepage distances, and also that unlocking is only comparatively difficult to implement.
Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht daher darin, ein verbessertes Steckernetzgerät mit austauschbarer Netzsteckereinheit bereitzustellen, das die weltweit einschlägigen Sicherheitsnormen erfüllt, kostengünstig und einfach herstellbar ist und gleichzeitig einfach zu bedienen ist.The object underlying the present invention is therefore to provide an improved power supply unit with replaceable power plug unit, which meets the relevant worldwide safety standards, is inexpensive and easy to manufacture and at the same time easy to use.
Dabei basiert die vorliegende Erfindung auf der Idee, dass ein kostengünstiges und normgerechtes Wechselsteckersystem für ein Schaltnetzteil angegeben wird, bei dem zum Aufstecken des jeweiligen primärseitigen Wechselsteckers an dem Netzteil federnde vorspringende Kontakte angebracht sind, die mit in Öffnungen unterge- brachten Gegenkontakten an dem Wechselstecker zusammenwirken. Jeder Kontaktstift der Netzsteckereinheit ist in einer separaten Vertiefung angeordnet, die bezüglich ihrer Abmessungen so ausgeführt ist, dass die Bestimmungen der internationalen Norm IEC 60884 bezüglich der Berührsicherheit und Kriechstromfestigkeit erfüllt sind.In this case, the present invention is based on the idea that a low-cost and standard-compliant AC plug system is specified for a switching power supply, in which for attaching the respective primary-side AC plug to the power supply resilient protruding contacts are mounted, which cooperate with housed in openings mating contacts on the AC plug , Each contact pin of the power plug unit is located in a separate recess dimensioned to comply with the requirements of international standard IEC 60884 for contact safety and creep resistance.
Damit kann auf einfache Weise ein Steckernetzteil bereitgestellt werden, welches kostengünstig herstellbar und leicht handhabbar ist und dabei dennoch einen verbesserten Berührschutz und eine verbesserte ESD-Festigkeit aufweist. Insgesamt ist die Handhabung des Geräts bei Steckerwechsel wesentlich vereinfacht und das Ge- samtdesign kann prozesssicherer ausgeführt werden.This can be provided in a simple manner a plug-in power supply, which is inexpensive to produce and easy to handle while still having improved contact protection and improved ESD resistance. Overall, the handling of the device when changing the connector is considerably simplified and the overall design can be carried out with greater process reliability.
Beispielsweise können die Vertiefungen einen rechteckförmigen Querschnitt mit Abmessungen von weniger als 1 ,8 mm auf 4,8 mm aufweisen. Dies entspricht den einschlägigen Vorschriften zum Schutz gegen elektrischen Schlag bezüglich der zu- lässigen Werte für Luft- und Kriechwege. Werden die Kontaktstifte so angeordnet, dass sie mit den Federkontakten in einer Richtung, die im Wesentlichen entlang einer Einsteckrichtung der Netzsteckerstifte in die Netzsteckdose verläuft, stirnseitig miteinander kontaktierbar sind, so wird vermieden, dass beim Einstecken in die Netzsteckdose ein Drehmoment auf die Ver- bindung zwischen dem Wechselstecker und dem Steckernetzteil ausgeübt wird, das möglicherweise die Qualität des elektrischen Kontakts beeinträchtigt.For example, the recesses may have a rectangular cross-section with dimensions of less than 1.8 mm by 4.8 mm. This complies with the relevant regulations for protection against electric shock with regard to permissible values for air and creepage distances. If the contact pins are arranged so that they can be contacted with the spring contacts in a direction which runs essentially along a plug-in direction of the power plug pins into the power socket, it is avoided that a torque on the connection when plugged into the socket is applied between the AC plug and the AC adapter, which may affect the quality of the electrical contact.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind die Federkontakte wenigstens teilweise von einem Kragen umgeben. Ein solcher Kragen ver- hindert, dass die Federkontakte beim Austauschen der Netzsteckereinheit beschädigt werden. In vorteilhafter Weise hat ein solcher Kragen einen U-förmigen Querschnitt, weil hier eine maximale mechanische Sicherheit bei minimalem Materialaufwand gewährleistet werden kann.According to an advantageous development of the present invention, the spring contacts are at least partially surrounded by a collar. Such a collar prevents the spring contacts from being damaged when replacing the power plug unit. Advantageously, such a collar has a U-shaped cross section, because here a maximum mechanical safety can be ensured with minimal material costs.
Besonders einfach lässt sich ein derartiger Kragen einstückig an dem Gehäuse anbringen, insbesondere kann er im Rahmen eines Spritzgussverfahrens beim Herstellen des Gehäuses aus Kunststoff angeformt werden.Particularly simple such a collar can be integrally attached to the housing, in particular it can be molded in the context of an injection molding process in the manufacture of the housing made of plastic.
Stellt man die Netzsteckerstifte einstückig mit den zugehörigen Kontaktstiften her, so kann zum einen maximale Stabilität und geringstmöglicher Übergangswiderstand, zum anderen aber auch eine einfache Herstellbarkeit gewährleistet werden.If the mains plug pins are made in one piece with the associated contact pins, maximum stability and the lowest possible contact resistance on the one hand, and ease of manufacture on the other hand, can be ensured.
Die Netzsteckerstifte und Kontaktstifte können auf besonders einfache Weise durch Einspritzen in einen isolierenden Kunststoff zu der Netzsteckereinheit zusammenge- fügt werden. Eine solche Anordnung erlaubt es, die Netzsteckereinheit aus einem Teil zu fertigen und reduziert daher die Herstellungskosten weiter.The power plug pins and contact pins can be combined in a particularly simple manner by injection into an insulating plastic to the power plug unit. Such an arrangement makes it possible to manufacture the power plug unit from a part and therefore further reduces the manufacturing cost.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Netzsteckereinheit mit dem Gehäuse verrastbar. Damit kann erreicht werden, dass die bei- den Teile sicher miteinander verbunden sind, bei Bedarf aber leicht voneinander gelöst werden können. Insbesondere durch Vorsehen einer taschenförmig ausgebildeten Rastfeder an dem Gehäuse, die mit einer entsprechenden Rastausnehmung an der Netzsteckereinheit zum Fixieren der Netzsteckereinheit zusammenwirkt, kann die Lösbarkeit der Netz- Steckereinheit auf besonders einfache und kostengünstige Weise realisiert werden und gleichzeitig sichergestellt werden, dass die Handhabung für einen Benutzer einfach und sicher ist. Die an dem Gehäuse angespritzte Rastfeder hat außerdem den Vorteil, dass sie eine verbesserte ESD-Festigkeit herstellt.According to an advantageous embodiment of the present invention, the power plug unit can be latched to the housing. This makes it possible to ensure that the two parts are securely connected with one another, but that they can be easily detached if necessary. In particular, by providing a pocket-shaped detent spring on the housing, which cooperates with a corresponding recess on the power plug unit for fixing the power plug unit, the solubility of the power plug unit can be realized in a particularly simple and cost-effective manner while ensuring that handling for a User is easy and secure. The molded on the housing detent spring also has the advantage that it produces an improved ESD resistance.
Sieht man an dem Gehäuse eine Kulisse zum Führen der Netzsteckereinheit während der Montage vor, lässt sich die Montage durch den Benutzer besonders vereinfachen. Gleichzeitig ist eine maximale Positioniersicherheit der Kontaktstifte zu den Kontaktfedern gewährleistet. Eine konstruktiv sehr einfache Lösung ist hier das Vorsehen einer Kulisse, die in einer Richtung quer zu einer Einsteckrichtung der Netz- steckerstifte in die Netzsteckdose verläuft.If one looks at the housing a backdrop for guiding the power plug unit during assembly, the installation can be simplified by the user particularly. At the same time a maximum positioning security of the contact pins is ensured to the contact springs. A structurally very simple solution here is the provision of a link which extends in a direction transverse to a plug-in direction of the power plug pins into the power socket.
Anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausgestaltungen wird die Erfindung im Folgenden näher erläutert. Ähnliche oder korrespondierende Einzelheiten des erfindungsgemäßen Steckernetzgeräts sind in den Figuren mit den- selben Bezugszeichen versehen. Es zeigen:Based on the embodiments shown in the accompanying drawings, the invention will be explained in more detail below. Similar or corresponding details of the plug-in power supply according to the invention are provided with the same reference numerals in the figures. Show it:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Steckernetzteils gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform;Figure 1 is a perspective view of a plug-in power supply according to the invention according to a first advantageous embodiment;
Figur 2 eine Seitenansicht der Anordnung aus Figur 1 ;Figure 2 is a side view of the arrangement of Figure 1;
Figur 3 eine gedrehte perspektivische Ansicht der Anordnung aus Figur 1 ;Figure 3 is a rotated perspective view of the arrangement of Figure 1;
Figur 4 eine Draufsicht auf ein Gehäuse gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform;Figure 4 is a plan view of a housing according to a further advantageous embodiment;
Figur 5 ein Detail Y aus Figur 4;FIG. 5 shows a detail Y from FIG. 4;
Figur 6 eine um 90° gedrehte Seitenansicht des Gehäuses aus Figur 4; Figur 7 einen Schnitt durch das Gehäuse der Figur 6 entlang der Schnittlinie A-A;Figure 6 is a rotated by 90 ° side view of the housing of Figure 4; FIG. 7 shows a section through the housing of FIG. 6 along the section line AA;
Figur 8 einen Schnitt durch das Gehäuse der Figur 4 entlang der Schnittlinie B-B;FIG. 8 shows a section through the housing of FIG. 4 along the section line B-B;
Figur 9 eine Seitenansicht einer ersten Netzsteckereinheit, die in das Gehäuse der Figuren 4 bis 8 einsetzbar ist;Figure 9 is a side view of a first power plug unit insertable into the housing of Figures 4 to 8;
Figur 10 eine um 90° gedrehte Ansicht der Netzsteckereinheit aus Figur 9;Figure 10 is a rotated by 90 ° view of the power plug unit of Figure 9;
Figur 11 einen Schnitt durch die Anordnung der Figur 10 entlang der Schnittlinie C- C;FIG. 11 shows a section through the arrangement of FIG. 10 along the section line C - C;
Figur 12 einen Schnitt durch die Anordnung der Figur 10 entlang der Schnittlinie D- D;FIG. 12 shows a section through the arrangement of FIG. 10 along the section line D - D;
Figur 13 eine Draufsicht auf eine Netzsteckereinheit gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform;Figure 13 is a plan view of a power plug unit according to a further advantageous embodiment;
Figur 14 einen Schnitt durch die Netzsteckereinheit der Figur 13 entlang der Schnittlinie E-E;FIG. 14 shows a section through the power plug unit of FIG. 13 along the section line E-E;
Figur 15 einen Schnitt durch die Netzsteckereinheit der Figur 13 entlang der Schnittlinie F-F;FIG. 15 shows a section through the power plug unit of FIG. 13 along the section line F-F;
Figur 16 eine Draufsicht auf eine Netzsteckereinheit gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform;Figure 16 is a plan view of a power plug unit according to a further advantageous embodiment;
Figur 17 einen Schnitt durch die Netzsteckereinheit der Figur 16 entlang der Schnittlinie U-U;17 shows a section through the power plug unit of FIG. 16 along the section line U-U;
Figur 18 einen Schnitt durch die Netzsteckereinheit der Figur 16 entlang der Schnittlinie W-W;FIG. 18 shows a section through the power plug unit of FIG. 16 along the section line W-W;
Figur 19 eine Draufsicht auf eine Netzsteckereinheit gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform; Figur 20 einen Schnitt durch die Netzsteckereinheit der Figur 19 entlang der Schnittlinie G-G;Figure 19 is a plan view of a power plug unit according to a further advantageous embodiment; FIG. 20 shows a section through the power plug unit of FIG. 19 along the section line GG;
Figur 21 einen Schnitt durch die Netzsteckereinheit der Figur 19 entlang der Schnittlinie H-H;FIG. 21 shows a section through the power plug unit of FIG. 19 along the section line H-H;
Figur 22 eine Draufsicht auf den Netzkabeladapter, der in das Gehäuse der Figur 4 einsetzbar ist;Figure 22 is a plan view of the power cable adapter insertable into the housing of Figure 4;
Figur 23 einen Schnitt durch den Netzkabeladapter entlang der Schnittlinie l-l;FIG. 23 shows a section through the power cable adapter along the section line I-I;
Figur 24 ein um 90° gedrehte Ansicht des Netzkabeladapters der Figur 22.FIG. 24 shows a view rotated by 90 ° of the power cable adapter of FIG. 22.
Mit Bezug auf Figur 1 soll nunmehr das erfindungsgemäße Steckernetzgerät 100 mit austauschbaren Netzsteckereinheiten 102, 104, 106 und 108 im Detail erläutert werden. Dabei entsprechen die austauschbaren Netzsteckereinheiten 102 bis 108 in ihrer Steckerkontur und der Ausformung der Netzsteckerstifte 1 10 verschiedenen Länderstandards, wie beispielsweise der europäischen Norm EN 50075 für die Netzsteckereinheit 102, der US-amerikanischen Norm für die Netzsteckereinheit 104, der britischen Norm für die Netzsteckereinheit 106 sowie der australischen Norm für die Netzsteckereinheit 108. Diese Auswahl ist jedoch nur beispielhaft und dem Fachmann ist klar, dass die erfindungsgemäßen Prinzipien auf beliebige andere Steckerkonturen und Stiftformen angewendet werden können.With reference to FIG. 1, the power supply 100 according to the invention with interchangeable power plug units 102, 104, 106 and 108 will now be explained in detail. The replaceable power plug units 102 to 108 correspond in their plug contour and the shape of the power plug pins 1 10 different country standards, such as the European standard EN 50075 for the power plug unit 102, the US standard for the power plug unit 104, the British standard for the power plug unit 106th and the Australian standard for the power plug assembly 108. However, this selection is only exemplary and those skilled in the art will appreciate that the principles of the invention can be applied to any other plug contours and pin shapes.
Wie aus Figur 1 erkennbar, umfasst das erfindungsgemäße Steckernetzgerät ein Gehäuse 112, in dem eine hier nicht dargestellte Spannungswandlerbaugruppe zum Umwandeln einer Netzspannung in eine benötigte Niederspannung angeordnet ist. Die Öffnung 114 dient zum Durchführen eines hier nicht dargestellten Niederspan- nungskabels zu einem Verbraucher. Das Gehäuse 112 kann aber auch bereits Bestandteil eines Verbrauchers sein. Erfindungsgemäß sind an dem Gehäuse 112 Federkontakte 116 vorgesehen, die im Inneren des Gehäuses mit Eingangsanschlüssen der Spannungswandlerbaugruppe verbunden sind. Die Netzsteckerstifte 110 sind in der Netzsteckereinheit 102 bis 108 einstückig mit entsprechenden Kontaktstiften 118 ausgebildet, die mit den Federkon- takten 116 eine elektrische Verbindung zu der (hier nicht gezeigten) Netzsteckdose herstellen.As can be seen from FIG. 1, the plug-in power supply unit according to the invention comprises a housing 112, in which a voltage converter assembly, not shown here, for converting a mains voltage into a required low voltage is arranged. The opening 114 serves to carry out a low-voltage cable (not illustrated here) to a consumer. The housing 112 may also already be part of a consumer. According to the invention 112 spring contacts 116 are provided on the housing, which are connected in the interior of the housing with input terminals of the voltage converter assembly. The power plug pins 110 are integrally formed in the power plug unit 102 to 108 with corresponding contact pins 118, which make with the spring contacts 116 an electrical connection to the (not shown here) power outlet.
Die Kontaktstifte 118 sind in kleinen, 1 ,8mm x 4,8mm messenden rechteckförmigen Vertiefungen untergebracht, um die einschlägigen Vorschriften zum Schutz gegen elektrischen Schlag einzuhalten.The contact pins 118 are housed in small, 1, 8mm x 4.8mm rectangular recesses to comply with the relevant electrical shock protection regulations.
In vorteilhafter Weise kann die Steckerkontur für alle Steckertypen in einem einzigen Arbeitsgang durch Umspritzen der Steckerstifte 110 ausgebildet werden. Nachfolgende kostenträchtige Arbeitsgänge werden somit unnötig.Advantageously, the connector contour can be formed for all types of connectors in a single operation by molding the connector pins 110. Subsequent costly operations are thus unnecessary.
Ein Verbiegen der Federkontakte 116 beim Montieren der austauschbaren Netzsteckereinheit 102 bis 108 wird in der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform dadurch verhindert, dass an dem Gehäuse 112 angespritzte Kunststoffnasen 120, die in Form eines U-förmigen Kragens ausgebildet sind, angebracht sind und in Verbin- düng mit der Wand des Gehäuses 112 diese Federn umschließen.In the embodiment shown in FIG. 1, a bending of the spring contacts 116 during mounting of the replaceable power plug unit 102 to 108 is prevented by the fact that plastic tabs 120 injection molded onto the housing 112 are in the form of a U-shaped collar and are connected in fertil with the wall of the housing 112 enclose these springs.
Die einteilige Ausführung der austauschbaren Netzsteckereinheit 102 bis 108 impliziert weiterhin, dass keine Ultraschallschweißungen erforderlich sind und dass daher eine besonders hohe Stabilität erreicht werden kann.The one-piece design of the interchangeable power plug unit 102 to 108 further implies that no ultrasonic welding is required and therefore a particularly high stability can be achieved.
Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich weiterhin durch einen an dem Gehäuse 112 angespritzten Rastarm 122 aus, der zum Verrasten der austauschbaren Netzsteckereinheit 102 bis 108 mit einer entsprechenden daran vorgesehenen Rastöffnung 124 zusammenwirkt. Führungsvorsprünge 126 wirken mit einer an dem Ge- häuse 112 angeformten Kulissennut 128 zum Führen der Netzsteckereinheit 102 bis 108 bei der Montage an dem Gehäuse 112 zusammen. Weitere Ansichten des erfindungsgemäßen Steckernetzgeräts 100 sind in den Figuren 2 und 3 dargestellt.The solution according to the invention is further distinguished by a locking arm 122, which is molded onto the housing 112 and which cooperates with the latching, interchangeable plug unit 102 to 108 with a corresponding detent opening 124 provided thereon. Guide projections 126 cooperate with a cam groove 128 formed on the housing 112 for guiding the power plug unit 102 to 108 when mounted on the housing 112. Further views of the plug-in power supply 100 according to the invention are shown in FIGS. 2 and 3.
Mit Bezug auf eine Zusammenschau der Figuren 1 bis 3 soll im Folgenden die Montage der austauschbaren Netzsteckereinheit 102 näher erläutert werden.With reference to a synopsis of Figures 1 to 3, the assembly of the replaceable power plug unit 102 will be explained in more detail below.
Geht man zunächst davon aus, dass keine Netzsteckereinheit 102 bis 108 an dem Gehäuse 112 montiert ist, so wählt man eine Netzsteckereinheit entsprechend dem gewünschten Länderstandard, beispielsweise für Europa die Netzsteckereinheit 102, und orientiert diese so, dass die Netzsteckerstifte 110 von dem Gehäuse 112 weg ausgerichtet sind und die Vorsprünge 126 im Wesentlichen über zugehörigen Einführöffnungen 130 gelegen sind.Assuming first that no power plug unit 102 to 108 is mounted to the housing 112, so you choose a power plug unit according to the desired country standard, for example, the power plug unit 102 for Europe, and orients them so that the power plug pins 110 away from the housing 112 are aligned and the protrusions 126 are located substantially above associated insertion openings 130.
Anschließend wird die Netzsteckereinheit in Richtung 132 solange bewegt, bis die Führungsvorsprünge 126 mit der Kulissennut 128 zusammenwirken können. Die Richtung 132 verläuft im Wesentlichen parallel zu der Einsteckrichtung in die Netzsteckdose.Subsequently, the power plug unit is moved in the direction 132 until the guide projections 126 can interact with the cam groove 128. The direction 132 is substantially parallel to the insertion in the power outlet.
Im nächsten Montageschritt wird die Netzsteckereinheit 102 in einer Richtung 134 quer zur Einsteckrichtung in die Netzsteckdose bewegt, bis der Rastarm 122 in die Rastöffnung 124 einrastet. Dabei wird die Netzsteckereinheit 102 in der Kulissennut 128 geführt. Damit ist das Steckernetzgerät 100 betriebsbereit.In the next assembly step, the power plug unit 102 is moved in a direction 134 transversely to the insertion direction into the mains socket until the latching arm 122 engages in the latching opening 124. In this case, the power plug unit 102 is guided in the cam groove 128. Thus, the power supply 100 is ready for use.
Will man nun die Netzsteckereinheit 120 wiederum entfernen, so genügt ein Druck auf die Betätigungsfläche 136 an dem Rastarm 122, um die Rastverbindung zu lösen, sodass die Netzsteckereinheit entgegen der Richtung 134 geschoben und anschließend entgegen der Richtung 132 entfernt werden kann.Will you now remove the power plug unit 120 again, it is sufficient to press the actuating surface 136 on the latching arm 122 to release the latching connection, so that the power plug unit pushed against the direction 134 and then can be removed against the direction 132.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckernetzgeräts soll mit Bezug auf die Figuren 4 bis 24 im Detail erläutert werden. Im Gegensatz zu den bis- herigen Ausgestaltungen wurden die Öffnungen in den Steckermodulen, durch die der Federkontakt den Netzstift kontaktiert, auf eine Breite von 0,9 mm reduziert. Damit soll eine Einhaltung der britischen Norm erreicht werden, ohne aber wiederum einen zusätzlichen Shutter zu benutzen. Die Erreichbarkeit der Kontakte kann mit einem Testfinger von 1 mm Durchmesser getestet werden. Entsprechend wurde die Breite der Kontaktfedern auf ca. 0,8 mm angepasst.Another embodiment of the plug-in power supply according to the invention will be explained in detail with reference to Figures 4 to 24. In contrast to the In previous embodiments, the openings in the plug modules, through which the spring contact contacted the net pin, were reduced to a width of 0.9 mm. This is to ensure compliance with the British standard, but without again using an additional shutter. The reachability of the contacts can be tested with a test finger of 1 mm diameter. Accordingly, the width of the contact springs was adjusted to about 0.8 mm.
In Figur 4 ist die Seite des Gehäuses 112 dargestellt, auf welcher die Netzsteckereinheit 102 bis 108 montiert wird. Bei eingesetzter Netzsteckereinheit 102 bis 108 kontaktieren die Federkontakte 116 die Netzsteckerstifte 110. Wie aus der Detailansicht Y der Figur 5 deutlich wird, haben die Federkontakte 116 besonders kleine Abmessungen, um die bei den zugehörigen Netzsteckereinheiten in erfindungsgemäß sehr kleinen Vertiefungen untergebrachten Kontakte elektrisch zu kontaktieren.In Figure 4, the side of the housing 112 is shown, on which the power plug unit 102 to 108 is mounted. As shown in detail view Y of Figure 5, the spring contacts 116 have particularly small dimensions to electrically contact the accommodated in the associated power connector units in very small recesses according to the invention.
Die Federkontakte 116 können beispielsweise eine Breite a von nur 0,8 mm und eine Länge b von 2,5 mm aufweisen. Eine Montageöffnung zum Einsetzen des Federkontakts 116 in dem Gehäuse 112 hat beispielsweise eine Abmessung c von 1 ,8 mm. Um in die zugehörigen normgerechten Vertiefungen des Netzsteckereinheit eintauchen zu können, sollte die in Figur 8 eingetragene Höhe h des Federkontakts ca. 6,2 mm betragen.The spring contacts 116 may, for example, have a width a of only 0.8 mm and a length b of 2.5 mm. A mounting opening for inserting the spring contact 116 in the housing 112 has, for example, a dimension c of 1, 8 mm. In order to be able to submerge in the associated standard wells of the power plug unit, the height h of the spring contact entered in FIG. 8 should be approximately 6.2 mm.
Damit derart feine Strukturen beim Betrieb nicht beschädigt werden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Federkontakte 116 durch einen im wesentlichen U-förmigen Kragen 120 zu schützen. Zusammen mit den bereits in Bezug auf die vorangegan- gene Ausführungsform beschriebenen Führungselementen soll auf diese Weise ein Verbiegen der Federkontakte 116 beim Austauschen der Netzsteckereinheit wei- testgehend verhindert werden.So that such fine structures are not damaged during operation, it is provided according to the invention to protect the spring contacts 116 by a substantially U-shaped collar 120. Together with the guide elements already described with reference to the preceding embodiment, bending of the spring contacts 116 during replacement of the power plug unit should be prevented as far as possible in this way.
Wie aus den Figuren 7 und 8 ersichtlich, werden die Kontaktfedern in vertikalen Füh- rungen innen an der Gehäuseseitenwand (Front) eingesetzt, so dass die Sperrflä- chen verringert werden können, da der Primärkontakt an die Außenkante der Leiterplatte angeordnet ist.As can be seen from FIGS. 7 and 8, the contact springs are inserted in vertical guides on the inside of the housing side wall (front), so that the blocking surfaces Chen can be reduced because the primary contact is disposed on the outer edge of the circuit board.
Eine austauschbare Netzsteckereinheit 102 nach dem europäischen Standard, die in das Gehäuse 112 einsetzbar ist, ist in den Figuren 9 bis 12 dargestellt. Wie bereits erwähnt, kann die gesamte Netzsteckereinheit 102 auf besonders einfache Art und Weise durch Umspritzen der Netzsteckerstifte 110 in einem Arbeitsschritt hergestellt werden.An interchangeable mains plug unit 102 according to the European standard, which can be inserted into the housing 112, is shown in FIGS. 9 to 12. As already mentioned, the entire power plug unit 102 can be produced in a particularly simple manner by molding the power plug pins 110 in one work step.
Zum elektrischen Kontaktieren der Netzsteckerstifte 110 sind an der Netzsteckereinheit jeweils sehr kleine, im Wesentlichen rechteckförmige Öffnungen oder Vertiefungen 140 ausgebildet. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass eine in einer Netzsteckdose verbliebene austauschbare Netzsteckereinheit 102 einem Benutzer keinen Schaden zufügt, auch wenn das übrige Gehäuse 112 aus irgendeinem Grund nicht aufgesteckt ist. Mit anderen Worten erfüllt bereits die separate austauschbare Netzsteckereinheit 102 bis 108 als solche gemäß der vorliegenden Erfindung alle einschlägigen Vorschriften bezüglich der Berührsicherheit und Kriechstromfestigkeit, insbesondere die Bestimmungen der internationalen Norm IEC 60884.For electrically contacting the power plug pins 110, very small, substantially rectangular openings or depressions 140 are respectively formed on the power plug unit. In this way, it can be ensured that a replaceable power plug unit 102 left in a power socket will not cause harm to a user, even if the rest of the housing 112 is not plugged for any reason. In other words, even the separate replaceable power plug unit 102 to 108 as such according to the present invention already meets all the relevant regulations regarding contact safety and tracking resistance, in particular the provisions of the international standard IEC 60884.
Erfindungsgemäß beträgt die Tiefe d der Öffnung 140 mindestens 5 mm (zuzüglich einer trichterförmigen Einführsenkung g von z. B. 0,5 mm) und die Breite e weniger als 1 mm. Die Länge f sollte erfindungsgemäß ca. 5 mm, beispielsweise 4,8 mm, betragen.According to the invention, the depth d of the opening 140 is at least 5 mm (plus a funnel-shaped insertion depression g of, for example, 0.5 mm) and the width e is less than 1 mm. The length f according to the invention should be about 5 mm, for example 4.8 mm.
In analoger Weise können die weiteren in den Figuren 13 bis 21 dargestellten Netzsteckereinheiten 104 bis 108 an dem Gehäuse 112 montiert werden, wobei die Öffnungen 140 jeweils die erfindungsgemäß geringen Abmessungen aufweisen.In an analogous manner, the further power plug units 104 to 108 shown in FIGS. 13 to 21 can be mounted on the housing 112, wherein the openings 140 each have the dimensions which are small according to the invention.
Obwohl in den bisherigen Ausgestaltungen stets davon ausgegangen wurde, dass die Netzsteckereinheit 102 bis 108 unmittelbar mit Netzsteckerstiften 110 versehen ist, und das erfindungsgemäße Steckernetzgerät 100 unmittelbar in die Netzsteck- dose eingesteckt wird, kann zusätzlich gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform auch ein Netzkabeladapter 142 vorgesehen sein, der anstelle der Netzsteckereinheiten 102 bis 108 mit dem Gehäuse verbunden wird, so dass das Steckernetzgerät 100 über ein mit dem Steckverbinder 144 verbindbares Netzkabel mit der Steckdose verbunden wird. Die Steckverbindung 144 kann beispielsweise als eine an sich bekannte, so genannte Rasierersteckverbindung ausgebildet sein.Although in the previous embodiments, it was always assumed that the power plug unit 102 to 108 is provided directly with power plug pins 110, and the power supply 100 according to the invention directly into the power plug can be inserted, in addition according to a further advantageous embodiment, a power cable adapter 142 may be provided which is connected instead of the power plug units 102 to 108 to the housing, so that the power supply 100 is connected via a connectable to the connector 144 power cord with the socket. The connector 144 may be formed, for example, as a known, so-called shaver plug connection.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es daher, die Unzulänglichkeiten des Standes der Technik zu überkommen und ein kostengünstiges Steckergerät mit Wechselste- cker unter Einhaltung der einschlägigen Normen mit einem Minimum an Teilen und Prozessschritten und einem Maximum an Benutzerkomfort herzustellen. The present invention therefore makes it possible to overcome the shortcomings of the prior art and to produce a cost-effective plug device with AC plug in compliance with the relevant standards with a minimum of parts and process steps and a maximum of user comfort.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Steckernetzgerät zum Versorgen eines Verbrauchers mit einer Niederspannung, wobei das Steckernetzgerät (100) ein Gehäuse (112), in dem eine Spannungswandlerbaugruppe zum Umwandeln einer Netzspannung in die benötigte Niederspannung angeordnet ist, und eine austauschbareA power supply for supplying a low-voltage load, the power supply (100) having a housing (112) in which a voltage transformer assembly for converting a line voltage to the required low voltage is disposed, and an interchangeable one
Netzsteckereinheit (102, 104, 106, 108) mit mindestens zwei Netzsteckerstiften (110) zum Verbinden der Spannungswandlerbaugruppe mit einer Netzsteckdose aufweist,Power plug unit (102, 104, 106, 108) having at least two power plug pins (110) for connecting the power converter assembly to a power outlet,
wobei an dem Gehäuse mindestens zwei Federkontakte (116), die mit der Spannungswandlerbaugruppe elektrisch verbunden sind, vorgesehen sind,wherein at least two spring contacts (116), which are electrically connected to the voltage transformer assembly, are provided on the housing,
wobei an der Netzsteckereinheit mindestens zwei Kontaktstifte (118) angeordnet sind, die zum elektrischen Kontaktieren der Netzsteckerstifte mit den Federkontakten zusammenwirken, undwherein at least two contact pins (118) are arranged on the power plug unit, which cooperate for electrically contacting the power plug pins with the spring contacts, and
wobei jeder Kontaktstift in einer zugehörigen separaten Vertiefung angeordnet ist, die bezüglich ihrer Abmessungen so ausgeführt ist, dass die Bestimmungen der internationalen Norm IEC 60884 bezüglich der Berührsicherheit und Kriechstromfestigkeit erfüllt sind.wherein each contact pin is arranged in a respective separate recess, the dimensions of which are such as to comply with the requirements of international standard IEC 60884 regarding contact safety and creep resistance.
2. Steckernetzgerät nach Anspruch 1 , wobei die Vertiefungen einen recht- eckförmigen Querschnitt mit Abmessungen von weniger als 1 ,8 mm auf2. Plug-in power supply unit according to claim 1, wherein the recesses have a rectangular cross-section with dimensions of less than 1, 8 mm
4,8 mm haben.4.8 mm.
3. Steckernetzgerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Kontaktstifte so angeordnet sind, dass sie mit den Federkontakten in einer Richtung (132), die im wesentlichen entlang einer Ein- Steckrichtung der Netzsteckerstifte in die Netzsteckdose verläuft, stirnseitig miteinander kontaktierbar sind. 3. Plug-in power supply according to at least one of the preceding claims, wherein the contact pins are arranged so that they are contactable with the spring contacts in a direction (132) which extends substantially along a plug-in direction of the power plug pins into the power outlet, frontally.
4. Steckernetzgerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Federkontakte wenigstens teilweise von einem Kragen (120) umgeben sind.4. Power supply according to at least one of the preceding claims, wherein the spring contacts are at least partially surrounded by a collar (120).
5. Steckernetzgerät nach Anspruch 4, wobei der Kragen einen U-förmigen Querschnitt aufweist.5. power supply according to claim 4, wherein the collar has a U-shaped cross-section.
6. Steckernetzgerät nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Kragen einstückig mit dem Gehäuse ausgeführt ist.6. power supply according to claim 4 or 5, wherein the collar is integral with the housing.
7. Steckernetzgerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei jeweils ein Netzsteckerstift (110) einstückig mit einem zugehö- rigen Kontaktstift (118) ausgebildet ist.7. Plug-in power supply according to at least one of the preceding claims, wherein in each case a power plug pin (110) is formed integrally with a zugehö- rary contact pin (118).
8. Steckernetzgerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Netzsteckerstifte und die Kontaktstifte durch Einspritzen in einen isolierenden Kunststoff zu der Netzsteckereinheit zusammengefügt sind.8. power supply according to at least one of the preceding claims, wherein the power plug pins and the contact pins are joined together by injection into an insulating plastic to the power plug unit.
9. Steckernetzgerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Netzsteckereinheit mit dem Gehäuse verrastbar ist.9. power supply unit according to at least one of the preceding claims, wherein the power plug unit can be latched to the housing.
10. Steckernetzgerät nach Anspruch 9, wobei an dem Gehäuse ein taschen- förmig ausgebildeter federnder Rastarm (122) angeformt ist, die mit einer entsprechenden Rastausnehmung (124) an der Netzsteckereinheit zum Fixieren der Netzsteckereinheit zusammenwirkt.10. Power supply unit according to claim 9, wherein on the housing a pocket-shaped formed resilient latching arm (122) is formed, which cooperates with a corresponding latching recess (124) on the power plug unit for fixing the power plug unit.
11. Steckernetzgerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei an dem Gehäuse eine Kulisse (128) zum Führen der Netzsteckereinheit bei der Montage angeformt ist.11. Power supply unit according to at least one of the preceding claims, wherein on the housing a link (128) for guiding the power plug unit is formed during assembly.
12. Steckernetzgerät nach Anspruch 11 , wobei die Kulisse in einer Richtung (134) quer zu einer Einsteckrichtung der Netzsteckerstifte in die Netzsteckdose verläuft. 12. Plug-in power supply unit according to claim 11, wherein the slide extends in one direction (134) transversely to a plug-in direction of the power plug pins into the power socket.
13. Steckernetzgerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Steckereinheit einen Netzkabeladapter mit einer Steckverbindung und einem flexiblen Netzkabel umfasst und die Netzsteckerstifte in Form eines separaten Netzsteckers vorgesehen sind. 13. Plug-in power supply according to at least one of the preceding claims, wherein the plug unit comprises a power cable adapter with a plug connection and a flexible power cord and the power plug pins are provided in the form of a separate power plug.
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