EP1920504B1

EP1920504B1 - Steckernetzgerät mit auswechselbarer netzsteckereinheit

Info

Publication number: EP1920504B1
Application number: EP06776293.0A
Authority: EP
Inventors: Kay Van Gen Hassend; Ulrich Bernsmann; Manfred Wegmann; Michael Bothe; Yonggui Wu
Original assignee: Friwo Geraetebau GmbH
Current assignee: Friwo Geraetebau GmbH
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2006-07-18
Publication date: 2018-06-27
Anticipated expiration: 2026-07-18
Also published as: DE102005041116A1; KR101019267B1; JP4445016B2; DE102005041116B4; JP2008512848A; CN100581003C; US7563115B2; US20070047182A1; KR20080066668A; EP1920504A1; WO2007025609A1; CN101019283A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steckernetzgerät zum Versorgen eines Verbrauchers mit einer Niederspannung und insbesondere auf ein Steckernetzgerät, bei dem eine Netzsteckereinheit in Form eines Wechselsteckersystems auswechselbar ist.
Steckernetzgeräte im Kleinleistungsbereich sind heute in zunehmendem Maße als Schaltnetzteile realisiert. Aufgrund ihrer kleinen Bauform und ihres geringen Gewichts 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 unterschiedlichen 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.
Daher ist die Implementierung eines auswechselbaren, in das Gerätedesign integrierten Wechselsteckers eine wesentlich sicherere und daher wünschenswerte Alternative.
Aus dem deutschen Patent DE 43 22 087 C2 ist ein Steckernetzgerät zur Stromversorgung elektrischer Geräte mit einer Niederspannung bekannt, bei dem die Kontaktierung 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 Deckel, 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 Steckernetzteil auf nicht akzeptable Werte. Weiterhin ist keine sichtbare Verrastung der Steckereinheit vorhanden. Die Lösung gemäß dieser Druckschrift ist daher aufwendig, teuer und nur eingeschränkt prozesssicher.
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 Steckergehäuses zweiteilig, um die erforderliche Berührsicherheit gewährleisten zu können. Daher ist auch diese Konstruktion vergleichsweise aufwendig und entsprechend teuer.
Aus der Druckschrift US D 454,537 S ist eine Lösung bekannt, bei der die Kontaktierung 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.
Die Taiwanesische Druckschrift TW421366Y offenbart eine Lösung mit quer zur Längsseite angeordneten, vergleichsweise breiten Federkontakten im Gehäuse. Dabei 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 Konstruktion 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.
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 entsprechenden 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 Netzsteckers 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.
Aus den Druckschriften USD 498462 S1 und USD 478546 S1 sowie den Internet-Angeboten amazon.com: "Apple M8794G/B World Travel Adapter Kit" 15. Mai 2003 (2003-05-15), Gefunden im Internet: URL:http://www.amazon.com/Apple-M8794G-B-Travel-Adapter/dp/B00009PZX4 [gefunden am 2010-05-21] und amazon.com: "Apple MagSafe 60W Power Adapter for MacBook MA538LL/A" 2. Oktober 2001 (2001-10-02), Gefunden im Internet: URL:http://www.amazon.com/Apple-MagSafe-Adapter-MacBook-MA538LL/dp/B000FQ245I/ref=pd_cp_e_0 [gefunden am 2010-05-21] ist ein Reisesteckernetzteil mit austauschbaren Netzsteckereinheiten bekannt, bei dem eine vorbekannte Kleingerätesteckerverbindung gemäß der IEC 60320 C7 bzw. C8 verwendet, um die Berührsicherheit der Netzsteckereinheiten im von dem Steckernetzgerät getrennten Zustand sicherzustellen.
Die US 2005/176281 A1 bezieht sich auf ein Steckernetzgerät mit austauschbarer Netzsteckereinheit, das ein Aufschieben der auswechselbaren Netzsteckereinheiten in einer Richtung quer zur Einsteckrichtung der Steckerstifte in die Steckdose ermöglicht. Weiterhin ist aus dieser Druckschrift eine stirnseitige Kontaktierung der Kontakte mit Hilfe von Federkontakten bekannt.
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.
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 untergebrachten 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.
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 Gesamtdesign kann prozesssicherer ausgeführt werden.
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 zulässigen 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 Verbindung zwischen dem Wechselstecker und dem Steckernetzteil ausgeübt wird, das möglicherweise die Qualität des elektrischen Kontakts beeinträchtigt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind die Federkontakte wenigstens teilweise von einem Kragen umgeben. Ein solcher Kragen verhindert, 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.
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.
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.
Die Netzsteckerstifte und Kontaktstifte können auf besonders einfache Weise durch Einspritzen in einen isolierenden Kunststoff zu der Netzsteckereinheit zusammengefügt werden. Eine solche Anordnung erlaubt es, die Netzsteckereinheit aus einem Teil zu fertigen und reduziert daher die Herstellungskosten weiter.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Netzsteckereinheit mit dem Gehäuse verrastbar. Damit kann erreicht werden, dass die beiden 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 Netzsteckereinheit 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.
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 Netzsteckerstifte in die Netzsteckdose verläuft.
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 denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen:

Figur 1: eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Steckernetzteils gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform;
Figur 2: eine Seitenansicht der Anordnung aus Figur 1;
Figur 3: eine gedrehte perspektivische Ansicht der Anordnung aus Figur 1;
Figur 4: eine Draufsicht auf ein Gehäuse gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform;
Figur 5: ein Detail Y aus Figur 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;
Figur 8: einen Schnitt durch das Gehäuse der Figur 4 entlang der Schnittlinie B-B;
Figur 9: eine Seitenansicht einer ersten Netzsteckereinheit, die in das Gehäuse der Figuren 4 bis 8 einsetzbar ist;
Figur 10: eine um 90° gedrehte Ansicht der Netzsteckereinheit aus Figur 9;
Figur 11: einen Schnitt durch die Anordnung der Figur 10 entlang der Schnittlinie C-C;
Figur 12: einen Schnitt durch die Anordnung der Figur 10 entlang der Schnittlinie D-D;
Figur 13: eine Draufsicht auf eine Netzsteckereinheit gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform;
Figur 14: einen Schnitt durch die Netzsteckereinheit der Figur 13 entlang der Schnittlinie E-E;
Figur 15: einen Schnitt durch die Netzsteckereinheit der Figur 13 entlang der Schnittlinie F-F;
Figur 16: eine Draufsicht auf eine Netzsteckereinheit gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform;
Figur 17: einen Schnitt durch die Netzsteckereinheit der Figur 16 entlang der Schnittlinie U-U;
Figur 18: einen Schnitt durch die Netzsteckereinheit der Figur 16 entlang der Schnittlinie 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;
Figur 21: einen Schnitt durch die Netzsteckereinheit der Figur 19 entlang der Schnittlinie H-H;
Figur 22: eine Draufsicht auf den Netzkabeladapter, der in das Gehäuse der Figur 4 einsetzbar ist;
Figur 23: einen Schnitt durch den Netzkabeladapter entlang der Schnittlinie I-I;
Figur 24: ein um 90° gedrehte Ansicht des Netzkabeladapters der Figur 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 110 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.
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 Niederspannungskabels 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 Federkontakten 116 eine elektrische Verbindung zu der (hier nicht gezeigten) Netzsteckdose herstellen.
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.
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.
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 Verbindung mit der Wand des Gehäuses 1-12 diese Federn umschließen.
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.
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 Gehäuse 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.
Mit Bezug auf eine Zusammenschau der Figuren 1 bis 3 soll im Folgenden die Montage der austauschbaren Netzsteckereinheit 102 näher erläutert werden.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 vorangegangene Ausführungsform beschriebenen Führungselementen soll auf diese Weise ein Verbiegen der Federkontakte 116 beim Austauschen der Netzsteckereinheit weitestgehend verhindert werden.
Wie aus den Figuren 7 und 8 ersichtlich, werden die Kontaktfedern in vertikalen Führungen innen an der Gehäuseseitenwand (Front) eingesetzt, so dass die Sperrflächen verringert werden können, da der Primärkontakt an die Außenkante der Leiterplatte angeordnet ist.
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.
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.
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 efindungsgemäß ca. 5 mm, beispielsweise 4,8 mm, betragen.
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.
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 Netzsteckdose 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.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es daher, die Unzulänglichkeiten des Standes der Technik zu überkommen und ein kostengünstiges Steckergerät mit Wechselstecker unter Einhaltung der einschlägigen Normen mit einem Minimum an Teilen und Prozessschritten und einem Maximum an Benutzerkomfort herzustellen.

Claims

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 mindestens eine austauschbare Netzsteckereinheit (102, 104, 106, 108) mit mindestens zwei Netzsteckerstiften (110) zum Verbinden der Spannungswandlerbaugruppe mit einer Netzsteckdose aufweist,
wobei an dem Gehäuse mindestens zwei Federkontakte (116), die mit der Spannungswandlerbaugruppe elektrisch verbunden sind, vorgesehen sind,
wobei an der Netzsteckereinheit mindestens zwei Kontaktstifte (118) angeordnet sind, die zum elektrischen Kontaktieren der Netzsteckerstifte (110) mit den Federkontakten (116) zusammenwirken, und wobei die Netzsteckereinheit in einer Richtung (134) quer zu einer Einsteckrichtung der Netzsteckerstifte (110) in die Netzsteckdose an das Gehäuse aufschiebbar ist,
wobei die Kontaktstifte (118) so angeordnet sind, dass sie mit den Federkontakten (116) in einer Richtung (132), die im wesentlichen entlang der Einsteckrichtung der Netzsteckerstifte (110) in die Netzsteckdose verläuft, stirnseitig kontaktierbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Erfüllen der Bestimmungen der internationalen Norm IEC 60884 bezüglich der Berührsicherheit und Kriechstromfestigkeit jeder Kontaktstift (118) in einer zugehörigen separaten Vertiefung (140) mit einer trichterförmigen Einführsenkung (g) angeordnet ist, wobei die Vertiefung (140) einen rechteckförmigen Querschnitt mit Abmessungen (e, f) von weniger als 1,8 mm Breite (e) auf eine Länge (f) von weniger als 4,8 mm und eine Tiefe (d) von mehr als 5 mm zwischen der Einführsenkung (g) und dem Kontaktstift (118) hat, und wobei die Federkontakte (116) bei eingesetzter Netzsteckereinheit die Kontaktstifte (118) durch die Vertiefung (140) hindurch kontaktieren.
Steckernetzgerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Federkontakte wenigstens teilweise von einem Kragen (120) umgeben sind.
Steckernetzgerät nach Anspruch 2, wobei der Kragen einen U-förmigen Querschnitt aufweist.
Steckernetzgerät nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Kragen einstückig mit dem Gehäuse ausgeführt ist.
Steckernetzgerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei jeweils ein Netzsteckerstift (110) einstückig mit einem zugehörigen Kontaktstift (118) ausgebildet ist.
Steckernetzgerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Netzsteckerstifte und die Kontaktstifte durch Einspritzen in einen isolierenden Kunststoff zu der Netzsteckereinheit zusammengefügt sind.
Steckernetzgerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Netzsteckereinheit mit dem Gehäuse verrastbar ist.
Steckernetzgerät nach Anspruch 7, wobei an dem Gehäuse ein taschenförmig ausgebildeter federnder Rastarm (122) angeformt ist, die mit einer entsprechenden Rastausnehmung (124) an der Netzsteckereinheit zum Fixieren der Netzsteckereinheit zusammenwirkt.
Steckernetzgerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei an dem Gehäuse eine Kulisse (128) zum Führen der Netzsteckereinheit bei der Montage angeformt ist.
Steckernetzgerät nach Anspruch 9, wobei die Kulisse in einer Richtung (134) quer zu einer Einsteckrichtung der Netzsteckerstifte in die Netzsteckdose verläuft.
Steckernetzgerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei weiterhin ein Netzkabeladapter (142) vorgesehen ist, der anstelle der austauschbaren Netzsteckereinheit (102, 104, 106, 108) mit dem Gehäuse verbindbar ist, wobei der Netzkabeladapter (142) mit einer Steckverbindung und einem flexiblen Netzkabel umfasst und die Netzsteckerstifte in Form eines separaten Netzsteckers vorgesehen sind.