EP4057450A1

EP4057450A1 - Abdeckkappe mit integriertem magnetischem kontaktierungsmittel

Info

Publication number: EP4057450A1
Application number: EP22159336.1A
Authority: EP
Inventors: Deißler Christoph
Original assignee: Ansmann Ag
Current assignee: Ansmann Ag
Priority date: 2021-03-11
Filing date: 2022-03-01
Publication date: 2022-09-14
Also published as: DE102021105951A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abdeckkappe (3) zur Verwendung an einem Elektrogerät sowie ein diese verwendendes Elektrogerät, welches umfasst ein Gehäuse (2), mindestens ein in das Gehäuse (2) integriertes elektromechanisches Kontaktierungsmittel (20), insbesondere eine Steckerbuchse (20) eines bestimmten Steckertyps, zum Anschluss eines mechanischen Kontaktierungsmittelgegenstücks (4), insbesondere eines Steckers (4), wobei die Abdecckappe (3) das Kontaktierungsmittel (20) zumindest teilweise überdecken und in diesem Zustand gegen Eindringen von festen Fremdkörpern, insbesondere Staub, und/oder Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, schützen kann, und über Befestigungsmittel (23) verliersicher am Gehäuse (2) befestigt ist, und wobei ein Magnetkontaktierungsmittel (38) zum Verbinden mit einem Magnetkontaktierungsmittelgegenstück (5), insbesondere einem Magnetkontaktstecker (5), zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen Kontakten des Magnetkontaktierungsmittels (38) und des Magnetkontaktierungsmittelgegenstücks (5), wobei im verbundenen Zustand zwischen Magnetkontaktierungsmittel (38) und Magnetkontaktierungsmittelgegenstück (5) eine magnetische Anziehungskraft wirkt, in die Abdeckkappe (3) integriert ist.

Description

Vorliegende Erfindung betrifft ein Elektrogerät mit mindestens einem elektromechanischen Kontaktierungsmittel für ein elektromechanisches Kontaktierungsmittelgegenstück, etwa einer Steckerbuchse für einen Stecker, und mindestens einem Magnetkontaktierungsmittel für ein Magnetkontaktierungsmittelgegenstück, etwa einer Magnetkontaktbuchse für einen Magnetkontaktstecker.
Zum Herstellen eines elektrischen Kontakts, etwa zum Zwecke der Übertragung von Daten oder zur Spannungsversorgung, zwischen den elektrischen Leitungen eines Kabels und den entsprechenden Leitungen innerhalb eines elektrischen oder elektronischen Geräts, im Folgenden kurz Elektrogerät, sind elektromechanische und magneto-elektrische oder magnetische Kontaktierungsmittel oder kurz Magnetkontaktierungsmittel bzw. Steckverbindersysteme bekannt.
Erstere umfassen einen männlichen Teil, mit über eine Referenzfläche hervorragenden Kontaktstiften und einem kompatibel geformten weiblichen Teil, mit entsprechend angeordneten und dimensionierten nach innen weisenden Kontaktöffnungen. Üblicherweise wird ein fest in einem Gehäuse eingebauter weiblicher Steckverbinder als Buchse und ein fest verbauter männlicher Steckverbinder als Einbaustecker bezeichnet. Einen an einem Kabelende sitzenden männlichen Steckverbinder nennt man Stecker. Die Kontaktstifte und Kontaktöffnungen des Steckers bzw. der Buchse sind mit den entsprechenden Leitungen des Kabels bzw. Elektrogeräts, zu dem sie gehören, angeschlossen.
Die reibschlüssig in die Kontaktöffnungen der Buchse eingeführten Kontaktstifte vermögen zwar bereits eine gewisse mechanische Last, sowohl axial, also in Richtung der Längsachse der Steckverbindung oder Verbindungsrichtung, als auch lateral, also quer zur Längsachse, aufzunehmen, jedoch ist diese zum einen üblicherweise nicht hoch und zum anderen besteht die Gefahr der Verformung oder des Bruchs der meist dünnen Kontaktstifte. Eine mechanisch stabilere Verbindung zwischen Stecker und Buchse wird dadurch erreicht, dass zusätzliche mechanische Verbindungselemente zur Lastaufnahme vorgesehen werden. Etwa umfassen Stecker häufig eine die Kontaktstifte umgebende Schürze, welche in eine komplementäre, die Kontaktöffnungen geschlossen umgebende Öffnung der Buchse eingreifen kann. Die Schürze kann auch Teil der Buchse sein. Häufig dient sie zusätzlich zu ihrer mechanischen Verbindungsfunktion als Massekontakt.
Elektromechanische Kontaktierungsmittel haben den Vorteil, je nach Konstruktion recht große mechanische Kräfte aufnehmen zu können, ohne dass die elektrische(n) Verbindung(en) unterbrochen werden. Als Nachteil ist jedoch anzusehen, dass es unter Einwirkung großer mechanischer Kräfte, besonders wenn diese lateral wirken, zu Beschädigungen in Form von plastischer Deformation oder gar zum Bruch von Stecker und/oder Buchse oder zumindest einzelner Kontakte kommen kann.
Zudem kann es nach einer gewissen Zahl von Ein- und Aussteckvorgängen, besonders wenn hierbei oft unsanft vorgegangen wird, zu Ermüdungsbrüchen der elektrischen Kontaktstifte des Steckers kommen. Auch wenn nur ein einzelner Kontaktstift bricht, ist dann ein Austausch des gesamten Steckers notwendig.
Darüber hinaus verschleißen durch die jedes Mal erfolgende gegenseitige Reibung sowohl die Kontaktstifte als auch die Kontaktöffnungen mit der Zeit, d.h. sie nutzen sich mit zunehmender Zahl erfolgter Ein- und Aussteckvorgänge, ab, so dass der Reibschluss schwächer wird bis irgendwann sowohl der mechanische Halt als auch die elektrische Kontaktierung nicht mehr sichergestellt ist (Wackelkontaktbildung).
Diese Probleme werden bei magnetischen Kontaktierungsmitteln weitgehend vermieden. Hierbei handelt es sich um Stecker und passende Buchsen bei denen der mechanische Zusammenhalt nicht oder nicht ausschließlich durch Reibschluss zwischen mechanischen Verbindungselementen, sondern durch die gegenseitige magnetische Anziehung magnetischer Elemente in Stecker und Buchse erreicht wird. Unter den magnetischen Elementen ist mindestens ein Magnet, meist ein Permanentmagnet, welcher in Stecker oder Buchse angeordnet sein kann. Das als Gegenstück dienende magnetische Element in der Buchse bzw. dem Stecker kann ebenfalls ein, zur Erreichung einer Anziehungskraft entsprechend orientierter, Magnet, etwa ein Permanentmagnet oder ein Elektromagnet, sein oder es wird ein Stück eines magnetisierbaren Materials verwendet, wobei dann nicht auf eine korrekte Orientierung geachtet werden muss.
Diese magnetischen Elemente sind üblicherweise hinter der Referenzfläche des Steckers und der Buchse angeordnet, so dass sie im eingesteckten Zustand nahe beieinander zu liegen kommen, so dass sie eine starke magnetische Anziehung aufeinander ausüben können. Zu eben diesem Zweck wird die Magnetisierungsrichtung der magnetischen Elemente senkrecht zur Referenzfläche ausgerichtet. Die elektrischen Kontakte werden durch die magnetische Anziehungskraft zwischen Stecker und Buchse aufeinandergepresst und so eine ausreichende Kontaktierung sichergestellt.
Durch die Anziehungskraft des/r Magnets/e und des Gegenstücks wird eine Verbindung erreicht, die bis zu gewissen Grenzbelastungen in axialer und lateraler Richtung eine sichere elektrische Kontaktierung zwischen den Kontakten von Stecker und Buchse gewährleistet. Wird diese Grenzbelastung überschritten, löst sich die Verbindung, ohne dass es zu Beschädigungen kommt.
Nachteilig bei magnetischen Kontaktierungsmitteln, also Magnetsteckern und -buchsen, sind deren höhere Komplexität und das etwas höhere Gewicht und Volumen im Vergleich zu einem elektromechanischen Stecker mit der gleichen Zahl an elektrischen Kontakten.
Sofern nicht anders angegeben, werden nachfolgend die Begriffe "mechanisches" und "elektromechanisches" bzw. "magnetisches" und "magneto-elektrisches" Kontaktierungsmittel bzw. Magnetkontaktierungsmittel synonym verwendet. Auch soll, wenn nicht anders angegeben, nicht zwischen einer Buchse und einem Einbaustecker unterschieden werden. Im Folgenden wird das im Elektrogerät befindliche Element als Buchse und das am Kabelende des zu verbindenden Kabels befindliche Element als Stecker bezeichnet.
Bei elektrischen und elektronischen Geräten wie Tablets, Smartphones und vielen anderen ladbaren und/oder mobilen Geräten wie Taschenlampen und Messwerkzeugen gibt es heute Anschlüsse für kleine Stecker, wie Mini-USB-, USB Type-C-, Micro-USB- oder Lightning-Stecker. Diese haben häufig eine Schutzabdeckung, welche im verschlossenen Zustand gegen Eindringen von festen Fremdkörpern, hierzu zählt auch Staub, und/oder Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, schützt. Leider werden diese Abdeckungen aus Bequemlichkeit nicht immer verschlossen. Häufig haben diese Schutzabdeckungen eine Verliersicherung, aber sollte diese beschädigt werden, kann die Abdeckung verloren gehen. Manche Benutzer entfernen die Abdeckung sogar absichtlich. Sollte die Abdeckung keine Verwendung finden, ist gerade in schmutzigeren Umgebungen ein Versagen der Buchse durch Eindringen von festen Fremdkörpern oder bzw. und Wasser recht wahrscheinlich.
Gleichzeitig ist es häufig das Bestreben, alle benötigten bzw. erwünschten Bauteile und Komponenten in einem möglichst kleinen Volumen unterzubringen, wobei gleichfalls aber trotzdem eine möglichst große Vielseitigkeit hinsichtlich der Kontaktierungsmittel, also der verwendbaren Steckertypen, bereitgestellt werden soll.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist daher, bei einem kompakten Elektrogerät die vorbeschriebenen Probleme zu überwinden und eine zusätzliche Kontaktierungsoption bereitzustellen, welche keine eigene Schutzabdeckung benötigt und, idealerweise, sogar nachgerüstet werden kann.
Gelöst wird dies durch eine Abdeckkappe zur Verwendung an einem Elektrogerät gemäß Anspruch 1 und einem eine solche Abdeckkappe verwendenden Elektrogerät gemäß der Ansprüche 2 - 14.
Das Elektrogerät weist mindestens ein elektromechanisches Kontaktierungsmittel in Form einer Buchse oder eines Einbausteckers auf, welches durch die verliersicher mit dem Gehäuse des Elektrogeräts verbundene erfindungsgemäße Abdeckkappe verschlossen werden kann. Erfindungsgemäß ist in die Abdeckkappe ein magnetisches Kontaktierungsmittel in Form eines Magnetsteckers oder einer Magnetbuchse integriert. Dieses ist bevorzugt in der Oberseite der Abdeckkappe angeordnet, in jedem Fall aber derart, dass auch im geschlossenen, also das elektromechanische Kontaktierungsmittel verschließenden, Zustand der Abdeckkappe ein komplementäres magnetisches Kontaktierungsmittelgegenstück, also etwa ein Magnetstecker, anschließbar ist.
Sowohl das elektromechanische als auch das magnetische Kontaktierungsmittel stellen eine Schnittstelle des Elektrogeräts dar, über welches dieses mit Strom versorgt werden oder eine Datenübertragung stattfinden kann.
Das magnetische Kontaktierungsmittel kann entweder unabhängig von dem durch die Abdeckkappe verdeckten elektromechanischen Kontaktierungsmittel eine eigene derartige Schnittstelle zur Stromversorgung des Elektrogeräts oder zur Datenübertragung zu anderen Elektrogeräten oder einem Kommunikationsnetz darstellen. In diesem Falle wäre es denkbar, beide Schnittstellen bzw. Kontaktierungsmittel gleichzeitig zu verwenden, indem die Kappe geöffnet wird, so dass das darunterliegende elektromechanische Kontaktierungsmittel zugänglich ist. Dann können bei entsprechender baulicher Gestaltung der Kappe und Anordnung des darin integrierten magnetischen Kontaktmittels, die dem Fachmann leicht ersichtlich sind, gleichzeitig ein elektromechanisches Kontaktierungsmittelgegenstück und ein Magnetkontaktierungsmittelgegenstück mit dem jeweiligen Kontaktierungsmittel des Elektrogeräts verbunden werden.
In alternativen Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Elektrogeräts mit einem in eine Abdeckkappe eines elektromechanischen Kontaktierungsmittels integriertem magnetischem Kontaktierungsmittel kann jedoch eine elektrische Verbindung zwischen einem Teil oder allen der elektrischen Kontakte des magnetischen Kontaktierungsmittels mit den Kontakten des elektromechanischen Kontaktierungsmittels bestehen, so dass beide eine kombinierte Schnittstelle bilden, welche sowohl mit elektromechanischen als auch magnetischen Kontaktierungsmittelgegenstücken verbunden werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform einer solchen kombinierten Schnittstelle ist an der Unterseite, also der gehäusezugewandten Seite, der Abdeckkappe ein Gegenstück zu dem von der Kappe verschließbaren elektromechanischen Kontaktierungsmittel vorhanden, welches derart positioniert ist, dass es im geschlossenen Zustand der Abdeckkappe mit dem elektromechanischen Kontaktierungsmittel gekoppelt ist. Die elektrischen Kontakte des Gegenstücks an der Kappenunterseite und die elektrischen Kontakte des magnetischen Kontaktierungsmittels, welches bevorzugt an der Kappenoberseite, also der der Kappenunterseite gegenüberliegenden Seite, angeordnet ist, sind teilweise oder alle jeweils elektrisch verbunden, so dass bei Anschluss eines Gegenstücks an das Magnetkontaktierungsmittel im geschlossenen Zustand der Kappe effektiv eine Verbindung zwischen diesem Gegenstück und der durch die Kappe verschlossenen elektromechanischen Schnittstelle hergestellt ist.
Die Ausgestaltung des Magnetkontaktmittels ist im Rahmen vorliegender Erfindung grundsätzlich beliebig. Sofern eine grundsätzliche Kompatibilität zu dem elektromechanischen Kontaktierungsmittel gewünscht ist, ist lediglich darauf zu achten, dass ein Magnetkontaktmittel elektrische Kontakte mit einer für den gewünschten Zweck (Datenübertragung und/oder Spannungsversorgung) ausreichenden Zahl und für die fließenden Ströme hinreichenden Querschnittsdimensionierung aufweist. Soll die Schnittstelle der Übertragung hochfrequenter Signale, vor allem bei höheren Stromstärken, sind auch Aspekte der Elektromagnetischen Verträglichkeit zu beachten.
Bei dem erfindungsgemäßen Elektrogerät kann es sich um ein beliebiges elektrisches oder elektronisches Gerät handeln, welches kabelgebunden oder mobil, d.h. komplett ohne Kabel für Stromversorgung oder Datenübertragung, operieren kann. Neben den oben beschriebenen, im Rahmen der Erfindung direkt relevanten Komponenten, kann es beliebige weitere Baugruppen und Komponenten umfassen, wie beispielsweise Netzteil, Sende- und Empfangseinheiten zum drahtlosen Datenempfang, eine Datenanzeige, Audio Ein- und/oder Ausgabemittel, Schalter, Eingabemittel wie eine Tastatur, ein Tastenfeld und/oder ein berührungsempfindliches Display, Datenerhebungsmittel wie Temperatur-, Druck, Beschleunigungs- oder Strahlungssensoren oder Kameras sowie eine oder mehrere zentrale Steuerungsbaugruppen zur Verknüpfung und Funktionskoordination dieser peripheren Komponenten.
Die erfindungsgemäß vorhandenen elektromechanischen und magnetischen Kontaktierungsmittel sind Teil von Schnittstellen, über welche das Elektrogerät mit anderen Elektrogeräten oder einem Datennetz kommuniziert und/oder mit einer Betriebsspannung versorgt wird. Eine Doppelfunktion der Datenkommunikation und Betriebsspannungsversorgung wird beispielsweise durch eine USB-Schnittstelle realisiert.
Besonders bevorzugt ist das Elektrogerät ein mobiles Elektrogerät wie eine Taschenleuchte oder ein mobiles Datenverarbeitungs- und/oder Kommunikationsgerät wie ein Laptop-PC, ein Tablet oder ein Smartphone.
Durch die Erfindung wird auf platzsparende Weise eine Anschlussmöglichkeit für sowohl elektromechanische als auch magnetische Kontaktierungsmittel bereitgestellt und die Vielseitigkeit und Verwendbarkeit des Gerätes verbessert. Entweder werden zwei Schnittstellen im Wesentlichen innerhalb des Volumens einer einzigen Schnittstelle nach dem Stand der Technik untergebracht, oder der Nutzer wird immerhin in die Lage versetzt, eine Schnittstelle nach Wunsch oder Verfügbarkeit mit Kabeln zu verbinden, welche ein elektromechanisches oder magnetisches Kontaktierungsmittelgegenstück aufweisen. Hierdurch sind die Vorzüge beider Arten von Kontaktierungsmitteln in einer Schnittstelle vereint, ohne den Bauraum für die Schnittstelle nennenswert zu erhöhen.
Zudem ist eine einfache Nachrüstung möglich, indem am Elektrogerät, sofern nicht bereits vorhanden, eine Befestigungsmöglichkeit für eine erfindungsgemäße Abdeckkappe geschaffen und diese dann daran befestigt wird. Beispielsweise kann im Bereich des zu verschließenden elektromechanischen Kontaktierungsmittels eine Öffnung zum Einstecken eines Sicherungsstiftes der Abdeckkappe gebohrt und der Sicherungsstift anschließend eingesteckt und so die Kappe am Gehäuse verliersicher befestigt werden, womit ein erfindungsgemäßes Elektrogerät geschaffen ist.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen vorliegender Erfindung, welche einzeln oder in Kombination realisierbar sind, sofern sie sich nicht gegenseitig offensichtlich ausschließen, sollen nachfolgend kurz vorgestellt werden.
Das magnetische Kontaktierungsmittel, welches erfindungsgemäß in die Abdeckkappe eines elektromechanischen Kontaktierungsmittels integriert ist, weist bevorzugt einen annähernd kreisringförmigen Kontakt auf, der insbesondere als Massekontakt dient. Weiterhin ist mindestens ein von dem kreisringförmigen Kontakt umschlossener Kontaktstift vorhanden, der insbesondere als Leistungskontakt dient. In weiterhin bevorzugten Ausführungsformen können auch mehr als ein Kontaktstift, etwa zwei, drei, vier oder sechs Kontaktstifte vorhanden sein. Diese können über eine gemeinsame Feder mit einer Vorspannkraft beaufschlagt werden, welche im eingesteckten Zustand einen ausreichenden elektrischen Kontakt sicherstellt. Alternativ können auch Teilgruppen von Kontaktstiften eigene Vorspannfedern aufweisen. Im Extremfall verfügt jeder Kontaktstift über seine eigene Vorspannfeder. Eine solche Ausgestaltung ist in der Herstellung am komplexesten, verspricht jedoch die höchste Kontaktierungszuverlässigkeit und kann auch etwas geringere Fertigungstoleranzen verkraften, da diese in gewissem Rahmen durch den individuell für jeden Kontaktstift automatisch angepassten Federweg ausgeglichen werden.
In bevorzugten Varianten derjenigen Ausführungsformen der Erfindung, in denen auf der dem elektromechanischen Kontaktierungsmittel zugewandten Unterseite der Abdeckkappe ein zum elektromechanischen Kontaktierungsmittel passendes Kontaktierungsmittelgegenstück vorhanden ist, welches im geschlossenen Zustand der Kappe mit dem elektromechanischen Kontaktierungsmittel verbunden, also in dieses eingesteckt ist, sind das magnetische Kontaktierungsmittel, welches besonders bevorzugt in einer der Unterseite gegenüberliegenden Oberseite integriert ist, und das unterseitige Kontaktierungsgegenstück relativ zueinander so angeordnet, dass die Länge der zur elektrischen Verbindung der Kontakte von magnetischem Kontaktierungsmittel und Gegenstück nötigen Leitungen minimal ist.
In manchen Ausführungsformen besteht das Befestigungsmittel, welches die Abdeckkappe verliersicher mit dem Gehäuse des Elektrogeräts verbindet, aus einem aus der Unterseite herausragenden Stift, der eine komplementär zu einem Querschnitt des Stifts geformte Öffnung des Gehäuses durchgreift. Um ein ungewolltes Herausziehen aus der Öffnung zu vermeiden und so eine echte Sicherung zu erreichen, weist der Stift an einem innerhalb des Gehäuses befindlichen Abschnitt einen verdickten Abschnitt, also einen Abschnitt mit einem größeren Querschnitt als der dazwischenliegende Teil des Stiftes auf. Dies kann etwa eine kugelförmige Verdickung oder auch eine kegelförmige Verdickung sein.
Im geschlossenen Zustand der Abdeckkappe ist der Stift soweit in die Öffnung hineingeschoben, dass sich der in der Nähe der Unterseite der Abdeckkappe befindliche Bereich in der Gehäuseöffnung befindet. Zum Öffnen der Abdeckkappe wird diese angehoben, wodurch der Stift weiter aus der Öffnung herausgezogen wird. Dies ist soweit möglich, bis der verdickte Abschnitt des Stiftes ein weiteres Herausziehen verhindert.
Die Länge des Stiftes bzw. der Abstand zwischen der Unterseite der Abdeckkappe und der Querschnittsvergrößerung ist hier ausreichend gewählt, um die Abdeckkappe aus dem Bereich des darunter befindlichen elektromechanischen Kontaktierungsmittels schwenken zu können.
In bevorzugten Ausführungsformen befindet sich das elektromechanische Kontaktierungsmittel innerhalb einer in die Gehäusewand eingelassenen Vertiefung oder Ausnehmung, etwa von rechteckiger oder auch ovaler Form, welche der Form und Größe der Abdeckkappe entspricht. Die Vertiefung bildet so einen Sitz für die Abdeckkappe, welche damit bei geeigneter Ausführung hinsichtlich Material und Geometrie, wofür dem Fachmann viele geeignete Möglichkeiten ersichtlich sind, das Kontaktierungsmittel effektiv gegen das Eindringen auch von kleineren festen Fremdkörpern oder gar Flüssigkeiten, insbesondere bevorzugt staub- und/oder spritzwassergeschützt oder auch wasserdicht im Sinne der dem Fachmann bekannten IP Klassifikation, verschließen kann. Die Länge des Stiftes ist in diesen Ausführungsformen bevorzugt etwas größer, mindestens ca. 10 % größer als die Tiefe der Vertiefung. Besonders bevorzugt ist der Stift 10-30 % länger als diese Tiefe.
Der Stift kann aus dem gleichen Material wie die Abdeckkappe bestehen. Bevorzugt weist das Material des Stifts eine gewisse Elastizität auf, etwa von weichem Kunststoff oder festem Gummi, so dass eine Flexibilität der Abdeckkappe im offenen Zustand erreicht wird.
Eine alternative Befestigungsmöglichkeit der Abdeckkappe stellt ein Paar über die Ober- und Unterseite verbindende gegenüberliegende Seitenwände hervorragende, fluchtende Stifte dar, welche in Kerben an gegenüberliegenden Seiten der Vertiefung oder Gehäuseausnehmung, welche einen Sitz für die Abdeckkappe bildet, geführt werden. Die Kerben laufen bis nahe dem aber nicht ganz bis zur Oberseite der Vertiefung, so dass jeder der Stifte seine Kerbe nicht verlassen kann und eine verliersichere Befestigung erreicht ist.
Die Kappe kann zum Öffnen in einer geradlinigen Bewegung angehoben werden, wobei die Stifte in den Kerben nach oben bewegt werden, bis sie an deren oberes Ende stoßen. Mit einer Schwenkbewegung um die durch die Stifte definierte Achse kann die Kappe dann aus dem Bereich oberhalb des elektromechanischen Kontaktierungsmittel gebracht werden, so dass das Einstecken eines Kontaktierungsgegenstücks möglich wird.
Besonders bevorzugt liegt die elektromechanische Schnittstelle mitsamt der Abdeckkappe und die ein Sitz für diese bildende Vertiefung innerhalb einer weiteren, größeren Vertiefung oder Ausnehmung, welche angeschrägten Seitenfläche aufweist, so dass die Abdeckkappe im geschlossenen Zustand leichter greifbar ist.
Alternativ oder zusätzlich verfügt die erfindungsgemäße Abdecckappe über einen über ihre Seitenflächen hervorragenden Vorsprung oder Vorstand, der die Greifbarkeit zum Öffnen oder Schließen der Abdeckkappe verbessert. Dieser kann bevorzugt an einer von Unterseite und Oberseite verschiedenen Seitenfläche der Abdeckkappe angeordnet sein. Besonders bevorzugt sind zwei oder mehr Vorstände paarweise jeweils an gegenüberliegenden Seitenflächen der Abdeckkappe angeordnet, wobei die Vorstände eines Paares miteinander fluchten.
Weiterhin bevorzugt ist die elektromechanische Schnittstelle eine Buchse für einen Klinkenstecker, Hohlstecker, Lightning-Stecker, USB-C-Stecker oder Micro-USB-Stecker.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale vorliegender Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden anhand der Figuren näher erläuterten Ausführungsbeispiel. Dies soll die Erfindung lediglich illustrieren und in keiner Weise in ihrer Allgemeinheit einschränken.
Es zeigen:

Figur 1:: In zwei Teilfiguren, perspektivische Ansichten einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abdeckkappe mit integriertem Magnetkontaktmittel im Zusammenspiel mit einem elektromechanischen Stecker.
Figur 2:: In zwei Teilfiguren, perspektivische Ansichten der Ausführungsform aus Figur 1 jedoch hier im Zusammenspiel mit einem Magnetkontaktstecker.

Die Figuren illustrieren eine bevorzugte Ausführungsform einer Abdeckkappe eines elektromechanischen Kontaktierungsmittels in Form einer Micro-USB Steckerbuchse in einem Elektrogerät mit einem integrierten Magnetkontaktierungsmittel. Da das Elektrogerät, in welchem diese zum Einsatz kommt, völlig beliebig ist, wird es, bzw. sein Gehäuse in den Figuren nur ausschnittsweise dargestellt.
Die Teilfiguren der Figur 1 zeigen in einer überhöhten perspektivischen Ansicht das Zusammenwirken des erfindungsgemäßen Elektrogeräts mit einem elektromechanischen Kontaktierungsgegenstück in Form eines Micro-USB Steckers.
In Teilfigur A ist der Zustand vor dem Einstecken des Micro-USB Steckers 4 in die Buchse 20 dargestellt. Die Abdeckkappe 3 ist aus ihrem Sitz in der Vertiefung 27 herausgehoben und um die durch den Verliersicherungsstift 34 des Befestigungsmittels 23 gebildete Achse um 180 Grad gedreht, so dass für das Gehäuse 41 des Steckers 4 ausreichend Raum zur Verfügung steht, um das Kopplungsteil 46 des Steckers 4 in die Kopplungsöffnung 24 der Buchse 20 einschieben und so Stecker 4 und Buchse 20 verbinden zu können. Der damit erreichte Zustand ist in Teilfigur B illustriert.
Die Vertiefung 27 liegt innerhalb einer größeren Vertiefung, die zwei gegenüberliegende abgeschrägten Seiten 25 aufweist, wodurch die Abdeckkappe, wenn sie im geschlossenen Zustand in der Vertiefung 27 sitzt und so die Kopplungsöffnung 24 der Buchse 20 staub- und/oder wasserdicht verschließt, leichter händisch greifbar ist. Um die Greifbarkeit weiter zu verbessern, verfügt die Abdeckkappe 3 zudem über zwei Vorsprünge 31 als Greifhilfen, welche an gegenüberliegenden Seitenflächen der Abdecckappe 3 miteinander fluchtend angeordnet sind.
In die Abdeckkappe 3 integriert findet sich erfindungsgemäß ein magnetisches oder kurz Magnetkontaktierungsmittel 38 an ihrer Oberseite und an der gegenüberliegenden, gehäusezugewandten Unterseite, neben dem Stift 34, ein Micro-USB Kopplungsteil 36. Im geschlossenen Zustand der Abdeckkappe, also wenn diese in ihren Sitz in der Vertiefung 27 eingesteckt ist und die Buchse 20 verschließt, ist dieses Micro-USB Kopplungsteil 36 in die Kopplungsöffnung 24 eingesteckt. Da die elektrischen Kontakte des Kopplungsteils 36 und diejenigen des Magnetkontaktierungsmittels 38 über elektrische Leitungen in der Abdeckkappe 3 verbunden sind, ist so effektiv eine Verbindung zwischen der Buchse 20 und dem Magnetkontaktierungsmittel 38 geschaffen, so dass die Buchse 20 mit einem entsprechenden Magnetkontaktierungsmittelgegenstück kontaktierbar wird.
Ein solches Zusammenwirken dieser erfindungsgemäßen Abdecckappe mit einem magnetischen Kontaktierungsmittelgegenstück in Form eines Magnetkontaktsteckers zeigt Figur 2 in zwei Teilfiguren ebenfalls in überhöhter perspektivischer Ansicht.
Teilfigur A zeigt wieder den Zustand vor dem Verbinden. Die Abdeckkappe 3 ist noch nicht in ihren Sitz in der Vertiefung 27 eingesteckt, aber hierfür bereits korrekt ausgerichtet. Als nächstes kann nun in einer linearen Bewegung entlang der senkrechten zur Oberfläche des Gehäuses 2 die Abdeckkappe 3 in die Vertiefung 27 und damit gleichzeitig das aus der Unterseite der Abdeckkappe hervorragende Micro-USB Kopplungsteil 36 in die Kopplungsöffnung 24 eingeschoben werden. Daraufhin kann das Kopplungsgegenstück 52 des Magnetkontaktstecker 5 mit dem Magnetkontaktierungsmittel 38 verbunden werden.
Es ist jedoch auch möglich, diese zwei Schritte in umgekehrter Reihenfolge vorzunehmen, also zunächst den Magnetkontaktstecker 5 mit dem Kontaktierungsmittel 38 zu verbinden und erst danach die Abdeckkappe 3 in die Vertiefung 27 einzuschieben. In beiden Fällen ist nun über die Abdeckkappe 3 und die darin vorhandenen, miteinander verbundenen, magnetischen und elektromechanischen Kontaktierungsmittel eine elektrische Kopplung zwischen Magnetkontaktstecker 5 und Buchse erreicht.
Der Stift 34 der Abdeckkappenbefestigung 23 durchgreift die Öffnung 26, welche innerhalb der Vertiefung 20 im Gehäuse 2 liegt und eine lichte Weite aufweist, welche etwas größer ist als der Durchmesser des Stiftes 34. Am unteren Ende des Stiftes 34 befindet sich, wie in Figur 2B zu sehen, ein kegelförmiger verdickter Abschnitt 341, welcher einen größeren Durchmesser hat als die Öffnung 26, und so die Verliersicherung des Stiftes bildet.

Bezugszeichenliste

1: Elektrogerät (Ausschnitt)
2: Gehäuse
20: Micro-USB Buchse
23: Befestigungsmittel von 3 an 2
24: Kopplungsöffnung von 20
25: Abschrägung
26: Öffnung für 34
27: Vertiefung, bildet Sitz für 3
3: Abdeckkappe
31: Vorsprung
34: Verliersicherungsstift
341: verdicktes Ende von 34
36: Micro-USB Stecker Kopplungsteil
38: magnetisches Kontaktierungsmittel
4: Micro-USB Stecker
41: Gehäuse von 4
46: Kopplungsteil von 4
5: Magnetstecker
51: Gehäuse von 5
52: Kontaktierungsgegenstück von 38

Claims

Abdeckkappe (3) zur Verwendung an einem Elektrogerät, welches umfasst
• ein Gehäuse (2),

• mindestens ein in das Gehäuse (2) integriertes elektromechanisches Kontaktierungsmittel (20), insbesondere eine Steckerbuchse (20) eines bestimmten Steckertyps, zum Anschluss eines elektromechanischen Kontaktierungsmittelgegenstücks (4), insbesondere eines Steckers (4),

• wobei die Abdeckkappe (3)
- das Kontaktierungsmittel (20) zumindest teilweise verschlossen und in diesem Zustand gegen Eindringen von festen Fremdkörpern, insbesondere Staub, und/oder Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, schützen kann, und

- über ein Befestigungsmittel (23) verliersicher am Gehäuse (2) befestigbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass
ein Magnetkontaktierungsmittel (38) zum Verbinden mit einem Magnetkontaktierungsmittelgegenstück (5), insbesondere einem Magnetkontaktstecker (5), zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen Kontakten des Magnetkontaktierungsmittels (38) und des Magnetkontaktierungsmittelgegenstücks (5), wobei im verbundenen Zustand zwischen Magnetkontaktierungsmittel (38) und Magnetkontaktierungsmittelgegenstück (5) eine magnetische Anziehungskraft wirkt, in die Abdeckkappe (3) integriert ist.
Elektrogerät umfassend ein Gehäuse (2) und ein in dieses integriertes elektromechanisches Kontaktierungsmittel (20), dadurch gekennzeichnet, dass
es eine Abdeckkappe (3) gemäß Anspruch 1 aufweist, die, insbesondere im Bereich des Kontaktierungsmittels (20), verliersicher am Gehäuse befestigt und mit welcher das Kontaktierungsmittel (20) verschließbar ist, wobei das Magnetkontaktierungsmittel (38) auch im geschlossenen Zustand der Abdeckkappe (3) durch ein Magnetkontaktierungsmittelgegenstück (5) kontaktierbar ist.
Elektrogerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierungsmittel (20) eine Ausnehmung (27) in einer Seite des Gehäuses (2) umfasst, in welchem eine Kopplungsöffnung (24) zur Aufnahme eines Kopplungsteils (46) eines mechanischen Kontaktierungsmittelgegenstücks (4) angeordnet ist, wobei die Ausnehmung (27) als Sitz für die entsprechend geformte und dimensionierte Abdeckkappe (3) dient.
Elektrogerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass weitere elektromechanische und/oder magnetische Kontaktierungsmittel aufweist, welche von der Abdeckkappe (3) verschlossen sind.
Elektrogerät nach einem der Ansprüche 2 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetkontaktierungsmittel (38) derart in die Abdeckkappe (3) integriert ist, dass das Magnetkontaktierungsmittelgegenstück (5) auch im geschlossenen Zustand der Abdeckkappe (3) anschließbar ist.
Elektrogerät nach einem der Ansprüche 2 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einer gehäusezugewandten Unterseite der Abdeckkappe (3) ein Kopplungsgegenstück (36) für das elektromechanische Kontaktierungsmittel (20) vorhanden ist, welches
- im geschlossenen Zustand der Abdeckkappe (3) mit dem elektromechanischen Kontaktierungsmittel (20) gekoppelt, insbesondere in eine Kopplungsöffnung (24) des Kontaktierungsmittels (20) eingesteckt, ist, und

- die elektrischen Kontakte des Kopplungsgegenstücks (36) über elektrische Verbindungen mit jeweils entsprechenden elektrischen Kontakten des Magnetkontaktierungsmittels (38) der Abdeckkappe (3) verbunden sind,

- so dass beim Verbinden eines Magnetkontaktierungsmittelgegenstücks (5) mit dem Magnetkontaktierungsmittel (38) eine elektrische Verbindung zwischen dem Magnetkontaktierungsmittelgegenstück (5) und dem elektromechanischen Kontaktierungsmittel (20) hergestellt ist.
Elektrogerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elektromechanische Kontaktierungsmittel eine Buchse (20) mit einer Kopplungsöffnung (24) eines bestimmten Steckertyps und das Kopplungsgegenstück ein passendes Steckerkopplungsteil (36) ist und das Steckerkopplungsteil (36) im geschlossenen Zustand der Abdeckkappe (3) in die Kopplungsöffnung (24) eingesteckt ist, so dass elektrische Kontakte des Steckerkopplungsteils (36) die jeweiligen Kontakte in der Kopplungsöffnung (24) der Buchse (20) elektrisch kontaktieren.
Elektrogerät nach einem der Ansprüche 2 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetkontaktierungsmittel (38) in der Abdeckkappe (3) so angeordnet ist, dass die elektrischen Verbindungen zwischen diesem und dem mechanischen Kopplungsgegenstück, insbesondere Steckerkopplungsteil (36), eine minimale Länge aufweisen.
Elektrogerät nach einem der Ansprüche 2 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetkontaktierungsmittel (38) einen kreisringförmigen Kontakt mit oder ohne einen oder mehrere Ausschnitt/e, der insbesondere als Massekontakt dient, und mindestens einen von diesem umschlossenen Kontaktstift, der insbesondere als Leistungskontakt dient, aufweist.
Elektrogerät nach einem der Ansprüche 2 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (23) der Abdecckappe (3) aus einem aus der Unterseite herausragenden Stift (34) besteht, der eine komplementär zu einem Querschnitt des Stifts (34) geformte Öffnung (26) des Gehäuses (2) durchgreift, wobei der Stift (34) an einem innerhalb des Gehäuses (2) befindlichen Abschnitt eine ihn gegen ungewolltes Herausziehen aus der Öffnung (26) sichernde verdickten Abschnitt (341) aufweist.
Elektrogerät nach einem der Ansprüche 2 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass das elektromechanische Kontaktierungsmittel (20) in einer Vertiefung (27) in einer Seite des Gehäuses (2) mit einer angeschrägten Seitenfläche (25) liegt, so dass die Abdeckkappe (3) im geschlossenen Zustand leichter greifbar ist.
Elektrogerät nach einem der Ansprüche 2 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckkappe (3) eine Greifhilfe, insbesondere einen aus einer Seitenfläche der Abdeckkappe hervorragenden Vorstand (31), aufweist.
Elektrogerät nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch zwei, fluchtend an gegenüberliegenden Seiten der Abdeckkappe (3) angeordneten Vorständen (31) als Greifhilfen.
Elektrogerät nach einem der Ansprüche 2 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass das elektromechanische Kontaktierungsmittel eine Buchse (20) für einen Stecker vom Typ Klinkenstecker, Hohlstecker, Lightning-Stecker, USB-C-Stecker oder Micro-USB-Stecker geeignet ist.
Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Elektrogeräts gemäß Anspruch 2 unter Verwendung einer Abdecckappe gemäß Anspruch 1,
gekennzeichnet durch die Schritte
a) Bereitstellen eines Elektrogeräts mit einem Gehäuse (2) und mindestens einem darin angeordneten elektromechanischen Kontaktierungsmittel (20) sowie einer Abdecckappe (3) mit einem darin integrierten Magnetkontaktmittel und einem Sicherungsmittel, insbesondere einem Sicherungsstift (34), wobei das Gehäuse (2) eine Befestigungsmöglichkeit, insbesondere eine Sicherungsöffnung (26), im Bereich des Kontaktierungsmittels (20) umfasst,

b) Befestigen des Sicherungsmittels der Abdeckkappe (3) in der Befestigungsmöglichkeit (26) des Gehäuses (2), insbesondere Einstecken des Sicherungsstiftes (34) in die Sicherungsöffnung (26).