CH709888A2 - Kombisteckdose mit Netz- und USB-Steckplätzen. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steckdoseneinheit (1) mit einem ersten Steckplatz (6) zur Aufnahme eines Netzsteckers durch ein Einstecken in Richtung einer ersten Steckachse (5) sowie einem zweiten Steckplatz (17) zur Aufnahme eines USB-Steckers durch ein Einstecken in Richtung einer zweiten Steckachse (18). Ein Wandlerprint (21) dient zur Versorgung des zweiten Steckplatzes (17) mit elektrischer Energie vom ersten Steckplatz (6). Der erste Steckplatz (6) und der zweite Steckplatz (17) sind in Richtung der ersten Steckachse (5) gesehen nebeneinander angeordnet. Der Wandlerprint (21) definiert eine Ebene, deren erste Richtungskomponente (45) sich in Richtung der ersten Steckachse (5) erstreckt. Der Wandlerprint (21) ist seitlich neben dem ersten Steckplatz (6) angeordnet.

Description

TECHNISCHES GEBIET

[0001] Die Erfindung betrifft eine Kombisteckdose mit zwei verschiedenen Typen von Steckplätzen zur Aufnahme von verschiedenen Gerätesteckern.

STAND DER TECHNIK

[0002] In zunehmendem Masse dienen USB-Anschlüsse als Standard-Anschlüsse zum Aufladen der Akkumulatoren von mobilen Audio- oder Kommunikationsgeräten wie beispielsweise Mobilfunktelefone (Smartphones), MP3-Player., Tablets, Fotoapparate. Zudem gibt es eine stetig wachsende Zahl von weiteren Kleingeräten wie Miniventilatoren, Leuchten und dergleichen, deren Stromversorgung ebenfalls über USB-Anschlüsse erfolgt. All diese Geräte werden nachfolgend pauschal als Kleingeräte bezeichnet.

[0003] Mit zunehmender Leistungsfähigkeit dieser Geräte steigt auch deren Stromverbrauch, so dass diese Geräte in immer kürzeren zeitlichen Abständen zum Aufladen ans Stromnetz angeschlossen werden.

[0004] Dies erfolgt entweder über eine USB-Ladestation mit einem dazugehörenden Netzteil, oder alternativ von einem USB-Anschluss eines portablen Computers wie Notebooks oder Laptops USB-Anschlüsse aufweisen, welche oft ein Aufladen der Kleingeräte erlauben. Im ersteren Fall dient das Netzteil zum Umwandeln der Stromart und Stromgrösse des Primärstromnetzes (beispielsweise ein 230 V Wechselstromnetz) in die Stromart und Stromgrösse für den USB-Anschluss (5 V Gleichstrom) umwandelt.

[0005] Um einem Benutzer des Kleingerätes eine Suche nach USB-Ladestationen mit ihren jeweils eigenen Netzteilen und Elektrokabeln zu ersparen, wurden in den letzten Jahren etliche Steckdoseneinheiten entwickelt, welche sowohl mindestens einen ersten Steckplatz zur Aufnahme eines Netzsteckers, als auch mindestens einen zweiten Steckplatz zur Aufnahme eines USB-Steckers aufweisen.

[0006] Aus der EP 2 523 273 A1 ist beispielsweise eine als Unterputz-Steckdose ausgeführte Steckdoseneinheit bekannt, welche nebst einem den ersten Steckplatz bildenden Steckdosensockel mit Steckkontakten zur Aufnahme von Kontaktstiften eines Netzsteckers zudem einen Netzteilmodul aufweist. Der Netzmodul weist eine Leiterplatte zur Stromversorgung des als USB-Steckdose ausgebildeten zweiten Steckplatzes auf. Diese Steckdoseneinheit hat einen schichtartigen Grundaufbau, wobei der Steckdosensockel zwischen dem Netzteilmodul und einer Zentralscheibe angeordnet ist.

[0007] Das Problem dieser Steckdoseneinheit liegt darin, dass die Stromversorgung des zweiten Steckplatzes von der Leiterplatte her durch den Steckdosensockel hindurch geführt werden muss und dass eine Einbautiefe der Steckdoseneinheit grösser ist, als die Einbautiefe einer Steckdoseneinheit gleichen Typs ohne den zweiten Steckplatz. Diese grössere Einbautiefe erfordert bei einer Montage in einer Wand eine entsprechend tiefere Öffnung für die sogenannte Wandeinbaudose. Das Anfertigen verschiedenartiger Löcher ist für einen Elektromonteur nicht nur bei Neubauten mühsam, sondern verhindert auch einen Austausch einer Standardsteckdose gegen eine Kombisteckdose selben Typs im Zuge einer Nachrüstung einer bestehenden Elektroinstallation, weil die bestehende Öffnung für die Wandeinbaudose vergrössert werden muss.

[0008] Aus der US 2009/0 315 509 A1 ist eine weitere Steckdoseneinheit bekannt, bei welchem eine Frontplatte zusammen mit einem Basismodul das Innere der Steckdoseneinheit in Zellen teilt. In diesen Zellen sind zwei je einen ersten Steckplatz bildende Steckdosensockel mit Steckkontakten zur Aufnahme von Kontaktstiften eines Netzsteckers, sowie ein auf einem Wandlerprint angeordneter zweiter Steckplatz in Form eines USB-Steckplatzes angeordnet.

[0009] Diese Ausführungsform ermöglicht zwar einen Austausch einer Zweifachnetzsteckdose gegen eine Kombisteckdose selben Typs mit einem USB-Anschluss, aber bietet leider nur eine befriedigende Lösung für Zweifachnetzsteckdosen, nicht für Einfachnetzsteckdosen also einer Steckdose mit einem Steckplatz zur Aufnahme eines einzigen Netzsteckers.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0010] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Steckdoseneinheit mit zwei verschiedenen Steckplätzen dahingehend weiter zu entwickeln, dass sie selbst in einer Ausführungsform als Einfachnetzsteckdose in dieselbe Öffnung (nachfolgend auch als Wandöffnung bezeichnet) für eine Wandeinbaudose passt, wie eine Einfachnetzsteckdose selben Typs ohne den zweiten Steckplatz zur Aufnahme des USB-Steckers.

[0011] Vereinfacht ausgedrückt besteht die Erfindungsidee darin, den Wandlerprint zur Versorgung des zweiten Steckplatzes mit elektrischer Energie vom ersten Steckplatz in Richtung einer Steckachse gesehen nicht hinter, sondern seitlich neben dem ersten Steckplatz angeordnet ist. Diese Anordnung des Wandlerprints schafft einen grösseren Freiheitsgrad für das Design der Steckdoseneinheit, weil sie die Einbautiefe der Steckdoseneinheit von der Gesamtbreite der zum Einbau erforderlichen Öffnung für die Wandeinbaudose in zwei separate Teilprobleme entkoppelt. Diese Ausrichtung des Wandlerprints tangiert die Einbautiefe der Steckdoseneinheit nicht mehr direkt und erlaubt daher ein Auswechseln einer Steckdoseneinheit selben Typs aber ohne den zweiten Steckplatz gegen eine erfindungsgemässe Steckdoseneinheit, ohne dass dafür die bereits bestehende Öffnung für die Wandeinbaudose in einer Wand vergrössert werden muss.

[0012] Dies ist nicht nur bei Nachrüstungen bestehender Elektroinstallationen vorteilhaft, weil der Elektromonteur die bestehende Öffnung für die Wandeinbaudose nicht mühsam vergrössern muss, um die Kombisteckdose aufzunehmen, sondern auch bei Neubauten, weil er für alle Steckdoseneinheiten selben Typs masslich identische Öffnungen für Wandeinbaudosen anfertigen kann.

[0013] In einer Basisausführungsform weist die Steckdoseneinheit einen ersten Steckplatz zur Aufnahme eines Netzsteckers durch ein Einstecken in Richtung einer ersten Steckachse, sowie einen zweiten Steckplatz zur Aufnahme eines USB-Steckers durch ein Einstecken in Richtung einer zweiten Steckachse auf. Die Steckdoseneinheit weist weiter einen Wandlerprint zur Versorgung des zweiten Steckplatzes mit elektrischer Energie vom ersten Steckplatz auf, wobei der erste Steckplatz und der zweite Steckplatz in Richtung der Einsteckrichtung gesehen nebeneinander angeordnet sind. Der Wandlerprint definiert durch seine flächige Grundform eine Ebene, deren erste Richtungskomponente sich in Richtung der ersten Steckachse erstreckt. Die dadurch resultierende senkrechte Anordnung des Wandlerprints in Richtung der ersten Steckachse erlaubt eine Anordnung des Wandlerprints seitlich neben dem ersten Steckplatz. Dies ist der Schlüssel zur Realisierung einer abmessungsmässig kompakten Steckdoseneinheit, die im eingebauten Zustand der Steckdoseneinheit keine thermischen Probleme haben soll.

[0014] Wenn der erste Steckplatz in einer Zentralscheibe versenkt ist, so dass ein Steckdosentopf zur Aufnahme des Netzsteckers gebildet wird, so ist der Wandlerprint seitlich neben dem Steckdosentopf des ersten Steckplatzes angeordnet.

[0015] Der seitliche Abstand in Richtung einer von der Zentralscheibe definierten Querebene kann bei einer Wandeinbaudose mit einem einzigen ersten Steckplatz zur Aufnahme eines Netzsteckers gering gehalten werden, so dass eine Einbaubreite der Steckdoseneinheit die Einbaubreite einer konventionellen Steckdoseneinheit mit ausschliesslich einem einzigen ersten Steckplatz zur Aufnahme eines Netzsteckers nicht überschreitet. In der Folge beansprucht die Steckdoseneinheit gemäss der vorliegenden Erfindung keine masslich breitere Öffnung für die Wandeinbaudosen, als diejenige für konventionellen Steckdoseneinheit mit ausschliesslich einem einzigen ersten Steckplatz zur Aufnahme eines Netzsteckers.

[0016] Der Wandlerprint weist eine Schaltlogik auf, mit welcher im Betrieb der Steckdoseneinheit eine elektrische Überlast detektierbar ist, und mit welcher die Stromversorgung des zweiten Steckplatzes unterbrechbar ist.

[0017] Der zweite Steckplatz ist mit dem Wandlerprint über einen USB-Halter mechanisch verbunden. Der USB-Halter ist derart gestaltet, dass er beim Einstecken eines USB-Steckers in den zweiten Steckplatz (also den USB-Port) auftretende mechanische Kräfte in Richtung der zweiten Steckachse aufnimmt und im Eingebauten Zustand der Steckdoseneinheit an Befestigungspunkte der Steckdoseneinheit zur Wand hin überträgt, ohne dass der Wandlerprint diese mechanischen Kräfte aufnehmen muss. In einer Ausführungsform weist der USB-Halter sich konisch nach Aussen aufweitende Seitenflanken auf, welche sich im eingebauten Zustand an die Standardisierten Seitenwangen der USB-Ports anschmiegen.

[0018] Die Verbindung zwischen USB-Halter und Wandlerprint beschränkt sich somit darauf, dass lediglich der Wandlerprint am USB-Halter mechanisch befestigt ist, während die elektrische Verbindung zwischen zweitem Steckplatz und Wandlerprint im Betriebseinsatz der erfindungsgemässen Steckdoseneinheit mechanisch weitestgehend unbelastet ist, was wesentlich zur Betriebsstabilität und Fehlerreduktion der erfindungsgemässen Steckdoseneinheit beiträgt. Der USB-Halter ist vorzugsweise aus elektrisch isolierendem Material gefertigt, um den Abstand zum ersten Steckplatz masslich so gering wie möglich halten zu können.

[0019] Um die Anzahl Bauteile möglichst gering zu halten, ist der zweite Steckplatz elektrisch direkt mit dem Wandlerprint verbunden, beispielsweise über eine Lötverbindung.

[0020] Die erforderlichen Steckkontakttulpen zur Aufnahme von Kontaktstiften des Netzsteckers sind dabei in einer Trägereinheit angeordnet. Um im Betrieb der erfindungsgemässen Steckdoseneinheit die elektrische Isolation zwischen den einzelnen Stromphasen des ersten Steckplatzes sicher und zuverlässig zu gewährleisten, ist die Trägereinheit vorzugsweise aus elektrisch Isolierendem Material gefertigt. Eine dem Nullleiter zugeordnete Steckkontakttulpe weist eine erste Kontaktfahne und eine dem Phasenleiter zugeordnete Steckkontakttulpe weist eine zweite Kontaktfahne auf. Diese Kontaktfahnen dienen zur Stromversorgung des Wandlerprints und des zweiten Steckplatzes.

[0021] Um eine automatisierte Montage der erfindungsgemässen Steckdoseneinheit zu erleichtern, weist der Wandlerprint steckbare Zwischenkontakte zur elektrischen Kontaktierung des Wandlerprints mit den Kontaktfahnen auf. Einer Ausführungsform der steckbaren Zwischenkontakte als Federschneidkontakte erlaubt eine kostengünstige und dennoch sehr zuverlässige elektrische Kontaktierung des Wandlerprints mit den Kontaktfahnen.

[0022] Um den Wandlerprint vor unerwünschten mechanischen Beschädigungen zu schützen, weist die erfindungsgemässe Steckdoseneinheit eine innere Abdeckung auf, welche ihrerseits eine Aussparung zur Durchführung des USB-Halters aufweist. Dabei ist die innere Abdeckung derart geformt, dass sie nach dem Aufsetzen auf die Trägereinheit zusammen mit der Trägereinheit eine Kammer bildet, in welcher Kammer der Wandlerprint angeordnet ist. Je nach Bedarf umgibt die Kammer den Wandlerprint weitgehend oder gar vollständig. Falls erforderlich, kann die Verbindung zwischen Trägereinheit und innerer Abdeckung eine Dichtung aufweisen.

[0023] Ein weiterer Vorteil der Kammer liegt darin, dass sie den Wandlerprint gegen unerwünschte Manipulationen beim Einbau der Steckdose schützt.

[0024] Um eine möglichst kompakte erfindungsgemässe Steckdoseneinheit zu realisieren, ist es vorteilhaft, wenn die innere Abdeckung elektrisch isolierend ist.

[0025] Wenn die auf die Trägereinheit aufgesetzte innere Abdeckung zugleich die Steckkontakttulpen zumindest teilweise abdeckt, so können die Steckkontakttulpen <tb>a)<SEP>gegen ein unbeabsichtigtes Herausfallen aus der Trägereinheit geschützt werden; und <tb>b)<SEP>die Steckkontakttulpenbefestigung beim Einbau der Steckdose vor Manipulationen geschützt werden.

[0026] Um eine rationelle Montage und Befestigung des USB-Halters an der inneren Abdeckung zu realisieren, ist der USB-Halter mit der inneren Abdeckung in einer Ausführungsform direkt über eine erste formschlüssige Verbindung verbindbar bzw. verbunden. In einer Ausgestaltungsvariante davon ist die erste formschlüssige Verbindung als Rastverbindung, etwa als Schnapphakenverschluss ausgebildet. Je nach Bedarf kann der Schnappverschlusshaken am USB-Halter (oder an der inneren Abdeckung) angeordnet sein, während komplementär geformte Rastnasen am Gegenstück, also der inneren Abdeckung (beziehungsweise am USB-Halter) angeordnet sind.

[0027] Die formschlüssige Verbindung stellt sicher, dass mechanische Kräfte beim Einstecken des USB-Steckers auf den USB-Port über die innere Abdeckung auf die Trägereinheit abgeleitet werden und nicht auf den Wandlerprint wirken können.

[0028] In einer anderen Ausführungsform ist der USB-Halter nicht direkt mit der inneren Abdeckung über eine erste formschlüssige Verbindung verbunden, sondern indirekt über eine USB-Abdeckung. Unter dem Begriff USB-Abdeckung ist dabei ein den USB-Halter zumindest teilweise abdeckendes Bauteil zu verstehen, welches jedoch den Zugang zum mindestens einen zweiten Steckplatz von der Frontseite der erfindungsgemässen Steckdoseneinheit her nicht behindert.

[0029] Falls der USB-Halter im montierten Zustand der erfindungsgemässe Steckdoseneinheit in einer Wand für einen Betrachter aus bestimmten Gründen nicht einsehbar sein soll, so empfiehlt es sich, zwischen der Zentralscheibe und dem USB-Halter eine ästhetische Abdeckung in Form der eben angesprochenen USB-Abdeckung vorzusehen. Mögliche Gründe für eine Ausführungsform mit einer solchen USB-Abdeckung können sein: <tb>a)<SEP>der USB-Halter genügt den ästhetischen Erfordernissen nicht, beispielsweise weil er rein funktions- und herstellprozessoptimiert ist; <tb>b)<SEP>die Zentralscheibe und die USB-Abdeckung werden aus anderen Materialien hergestellt, als der USB-Halter, etwa weil sie unterschiedlichen elektrischen Anforderungen genügen müssen; <tb>c)<SEP>die Zentralscheibe und die USB-Abdeckung werden aus anderen Materialien hergestellt, als der USB-Halter, etwa weil sie unterschiedliche mechanischen Anforderungen wie beispielsweise bezüglich der Schlagfestigkeit haben; <tb>d)<SEP>eine beliebige Mischung der Gründe a) bis c).

[0030] Um eine automatisierte Montage der erfindungsgemässen Steckdoseneinheit bei diesen Varianten zu erleichtern, kann es sinnvoll sein, die USB-Abdeckung über eine zweite formschlüssige Verbindung mit der inneren Abdeckung zu verbinden, während der USB-Halter mitsamt dem Wandlerprint über eine dritte formschlüssige Verbindung mit der USB-Abdeckung verbindbar ist. Je nach Anforderungen und Herstellbarkeitserfordernissen können die zweite formschlüssige Verbindung und/oder die dritte formschlüssige Verbindung als Rastverbindung mit Schnapphaken und Rastnasen ausgeführt sein.

[0031] Je nach Ausführungsform der zweiten und dritten formschlüssigen Verbindungen können diese zerstörungsfrei zusammengeküppelt und entkuppelt werden. Der Begriff «erste formschlüssige Verbindung» kann in diesem Fall als Oberbegriff oder Sammelbegriff für die Teilmengen «zweite formschlüssige Verbindung» und «dritte formschlüssige Verbindung» verstanden werden.

[0032] In einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Steckdoseneinheit weist die USB-Abdeckung einen Schacht zur Aufnahme des USB-Halters auf. Verbindungselemente der zweiten formschlüssigen Verbindung sind dabei derart in eine schachtbildende Struktur der USB-Abdeckung integriert sind, dass die zweite formschlüssige Verbindung nach dem Befestigen der USB-Abdeckung an der inneren Abdeckung, gefolgt vom Einführen und Verriegeln des USB-Halters in den Schacht der USB-Abdeckung per dritter formschlüssiger Verbindung nicht mehr entriegelbar ist. Anders ausgedrückt erfolgt die Montage der USB-C-Scheibe von einer Frontseite der erfindungsgemässen Steckdoseneinheit her an die innere Abdeckung, bevor die Wandlerprinteinheit mit dem USB-Halter und daran befestigtem Wandlerprint in die schachtbildende Struktur der USB-Abdeckung eingeschoben und verrastet wird. Unter dem Begriff «Frontseite» wird diejenige Seite der Steckdoseneinheit verstanden, die im eingebauten Zustand einem Betrachter zugewandt ist, während in diesem Dokument eine «Rückseite» der Steckdoseneinheit einem Grund der Öffnung für die Wandeinbaudose in einer Wand verstanden wird.

[0033] Der USB-Halter verhindert, dass die USB-Abdeckung aus der inneren Abdeckung entkoppeln kann, da beispielsweise bei einer Schnappverbindung die Schnapphaken der USB-Abdeckung am Gehäuse des USB-Halters anstehen.

[0034] Ein Vorteil einer solchen Ausführungsform liegt darin, dass die Verbindung zwischen USB-Abdeckung und der inneren Abdeckung nach dem zusammenkuppeln und dem Einführen des USB-Halters mitsamt Wandlerprint nicht zerstörungsfrei offenbar ist, wodurch die Manipulationssicherheit erhöht werden kann. Eine intakte zweite formschlüssige Verbindung kann daher als Garantiesiegel für eine unversehrte USB-Einheit dienen.

[0035] Ein besonders rationelle Montage der erfindungsgemässen Steckdoseneinheit ist erzielbar, wenn die formschlüssige Verbindung zwischen USB-Halter und innerer Abdeckung beim Aufsetzen der inneren Abdeckung auf die Trägereinheit selbsttätig zusammenkuppelbar ist, beispielsweise indem Schnapphaken in Rastnasen eingreifen.

[0036] Je nach Bedarf kann es vorteilhaft sein, wenn eine Breite des Wandlerprints in Richtung der ersten Steckachse masslich derart auf den USB-Halter und die innere Abdeckung abgestimmt ist, so dass die Federschneidkontakte beim Aufsetzen der inneren Abdeckung auf die Trägereinheit eine vordefinierbare minimale Eindringtiefe in die Kontaktfahnen aufweisen. Ein Vorteil einer solchen Ausführungsform liegt darin, dass auf eine präzise und damit aufwändige Vorpositionierung des USB-Halters an einem gewissen geometrischen Ort weitgehend verzichtet werden kann, da eine ausreichende Positionierung von Federschneidkontakten relativ zu den Kontaktfahnen über die innere Abdeckung mit der USB-Abdeckung ausreichend gewährleistet werden kann.

[0037] Alternativ zur eben genannten Ausführungsform kann es vorteilhaft sein, wenn eine Breite des Wandlerprints in Richtung der ersten Steckachse masslich derart auf den USB-Halter und die innere Abdeckung abgestimmt ist, dass die Federschneidkontakte beim Aufsetzen der inneren Abdeckung auf die Trägereinheit eine vordefinierbare minimale Eindringtiefe in die Kontaktfahnen aufweisen, und dabei der USB-Halter über den Wandlerprint relativ zur Trägereinheit ortsfest positionierbar ist. Bei dieser Montagevariante wird zuerst der Wandlerprint mit dem USB-Halter auf die Kontaktfahnen gesteckt und erst dann die innere Abdeckung auf die Trägereinheit aufgesetzt und miteinander zusammengekoppelt.

[0038] Um eine optimale, bequeme Bedienbarkeit beider Steckplätze zu erzielen, empfiehlt es sich, die zweite Steckachse bezüglich der ersten Steckachse so anzuordnen, dass sich die zweite Steckachse in dieselbe Richtung erstreckt, wie die erste Steckachse.

[0039] Falls eine Einbautiefe der erfindungsgemässen Steckdoseneinheit in Richtung der ersten Steckachse maximal gleich gross ist, wie eine Einbautiefe einer Steckdoseneinheit gleichen Typs ohne den zweiten Steckplatz, kann Letztere bequem und mit minimalstem Aufwand gegen eine Kombisteckdose gemäss der vorliegenden Erfindung ausgetauscht werden, zum Beispiel im Zuge von Retrofit-Arbeiten in einem bestehenden Gebäude.

[0040] Bezüglich der Montierbarkeit der erfindungsgemässen Steckdoseneinheit an einer Wand (bzw. an einer wandähnlichen Struktur) hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die erfindungsgemässe Steckdoseneinheit einen Tragring zum Befestigen der Steckdoseneinheit an der Wand aufweist. Nebst einer sicheren Befestigung der Steckdoseneinheit an der Wand sind die beim Einstecken und Herausziehen von Netz- und USB-Steckern auftretenden mechanischen Kräfte in Richtung der zweiten Steckachse so ideal über Befestigungspunkte des Tragrings zur Wand hin übertragbar.

[0041] Am wenigsten Bauteile sind erforderlich, wenn dabei der Tragring lösbar an weiteren Befestigungspunkten der inneren Abdeckung befestigbar ist. Die lösbare Verbindung erfolgt dabei bevorzugt über Schrauben, welche zugleich die innere Abdeckung fest mit der Trägereinheit verbinden.

[0042] In einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Steckdoseneinheit ist diese als sogenannte Unterputzsteckdose ausgeführt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0043] Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung detailliert erläutert. Hierbei zeigt rein schematisch <tb>Fig. 1 :<SEP>eine räumlich dargestellte Explosionsansicht einer erfindungsgemässen ersten Ausführungsform der Steckdoseneinheit; <tb>Fig. 2 :<SEP>eine räumliche Ansicht einer ersten Vormontageeinheit umfassend einen Wandler-print, einen USB-Halter und zwei zweite Steckplätze in Form von zwei USB-Ports; <tb>Fig. 3 :<SEP>eine räumliche Ansicht einer zweiten Vormontageeinheit umfassend eine innere Abdeckung und eine USB-Abdeckung; <tb>Fig. 4 :<SEP>eine räumliche Ansicht einer dritten Vormontageeinheit umfassend eine Trägereinheit, sowie Steckkontakttulpen zur Aufnahme von Kontaktpins eines Netzstromsteckers; <tb>Fig. 5 :<SEP>eine räumliche Ansicht gewisser Teile einer fünften Vormontageeinheit, in welcher die zweite Vormontageeinheit auf die dritte Vormontageeinheit aufgesetzt ist; und <tb>Fig. 6 :<SEP>eine Seitenansicht im Teilschnitt, umfassend die erste Ausführungsform der Steckdoseneinheit, welche in einer Öffnung in einer Wand eingebaut ist.

[0044] Die in der Zeichnung verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung sind in der Bezugszeichenliste zusammengefasst aufgelistet. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die beschriebenen Ausführungsformen stehen beispielhaft für den Erfindungsgegenstand und haben keine beschränkende Wirkung.

WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

[0045] Aus Fig. 1 geht in Zusammenschau mit Fig. 6 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Steckdoseneinheit 1 hervor. Insbesondere aus der räumlich dargestellten Explosionsansicht der Steckdoseneinheit 1 in Fig. 1 geht hervor, dass die Steckdoseneinheit 1 eine Zentralscheibe 2, einen Tragring 3 und eine fünfte Vormontageeinheit 4 aufweist, die in Richtung einer ersten Steckachse 5 miteinander verbunden sind.

[0046] Die Zentralscheibe 2 weist einen ersten Steckplatz 6 zur Aufnahme eines Netzsteckers durch ein Einstecken in Richtung der ersten Steckachse 5 auf. Weiter weist die Zentralscheibe 2 eine Aussparung 7 zur Aufnahme und Durchführung einer USB-Abdeckung 8 und darin angeordnetem USB-Halter 9 auf.

[0047] Der Tragring 3 weist unter anderem Befestigungspunkte 11 zur Befestigung der Steckdoseneinheit 1 an einer Wand 12 auf.

[0048] Aus Fig. 1 geht weiter hervor, dass die maximale sich quer zur ersten Steckachse 5 erstreckende räumliche Ausdehnung der fünften Vormontageeinheit eine Einbaubreite 13 des in eine Wandöffnung 14 einführbaren Abschnitts der erfindungsgemässen Steckdoseneinheit 1 bildet.

[0049] Die fünfte Vormontageeinheit 4 besteht ihrerseits aus Vormontageeinheiten, aufweiche später noch detaillierter eingegangen werden wird. Wie aus Fig. 1 weiter hervorgeht, umfasst die fünfte Vormontageeinheit 4 im Wesentlichen eine Trägereinheit 15, eine innere Abdeckung 16 und die USB-Abdeckung 8, die den (in Fig. 1 nicht sichtbaren) USB-Halter 9 aufweist, der jedoch mit zwei zweiten Steckplätzen 17 in Form von sogenannten USB-Ports versehen ist. Eine durch die Einsteckrichtung definierte zweite Steckachse 18 dieser zweiten Steckplätze 17 erstreckt sich in dieselbe Richtung, wie die erste Steckachse 5.

[0050] Anhand der Fig. 2 bis 5 wird auf den Aufbau von Unterbaugruppen erläutert. Die Fig. 2 zeigt eine räumliche Ansicht einer ersten Vormontageeinheit 20 umfassend einen Wandlerprint 21, sowie den USB-Halter 9. Der Wandlerprint 21 dient im Betrieb der Steckdoseneinheit 1 zur kontrollierten Versorgung der zweiten Steckplätze 17 mit elektrischer Energie vom ersten Steckplatz 6. Der USB-Halter 9 mit den zwei USB-Ports 17 wurde durch eine Einrastverbindung oder eine Durchsteckverbindung mechanisch mit dem Wandlerprint 21 verbunden, während die zwei USB-Ports 17 durch Löten direkt mit dem Wandlerprint 21 elektrisch verbunden sind. Der Wandlerprint 21 weist weiter erste steckbare Zwischenkontakte in Form von Federschneidkontakten 22 auf, um mit elektrischer Energie vom ersten Steckplatz 6 versorgt werden zu können. Damit sind die zweiten Steckplätze 17 über einen USB-Halter mit dem Wandlerprint 21 mechanisch verbunden.

[0051] Die Fig. 3 zweigt eine räumliche Ansicht einer zweiten Vormontageeinheit 23 umfassend die innere Abdeckung 16, in welche die USB-Abdeckung 8 von der Frontseite der Steckdoseneinheit her eingeführt und verrastet worden ist. Das Verrasten erfolgte dabei über eine zweite formschlüssige Verbindung 24 zwischen der USB-Abdeckung und der inneren Abdeckung. Wie aus der Zusammenschau mit Fig. 6 hervorgeht, weist die USB-Abdeckung dazu Schnapphaken 25 auf, die beim Erreichen einer vordefinierten Relativposition der USB-Abdeckung 8 zur inneren Abdeckung 16 Rastnasen 26 der inneren Abdeckung 16 hintergreifen. An der USB-Abdeckung 8 sind ferner seitlich vorstehende Anschläge 27 angeordnet, welche das Einführen der USB-Abdeckung 8 in die Aussparung 7 der inneren Abdeckung 16 in Richtung der zweiten Steckachse 18 begrenzen.

[0052] Die Fig. 4 zeigt eine dritte Vormontageeinheit 28, welche die Trägereinheit 15, sowie eine erste, eine zweite und eine dritten Steckkontakttulpe 29, 30, 31 zur Aufnahme je eines Kontaktpins eines Netzstromsteckers aufnimmt. Die Steckkontakttulpen 29, 30, 31 sind durch käfigartige Strukturelemente 32 der Trägereinheit 15 positioniert. Die erste Steckkontakttulpe 29 dient zur Aufnahme eines dem Nullleiter zugeordneten Kontaktstifts des Netzsteckers, während die zweite Steckkontakttulpe zur Aufnahme eines dem Erdleiter zugeordneten Kontaktstifts des Netzsteckers dient. Entsprechend verbleibt die dritte Steckkontakttulpe zur Aufnahme eines dem Phasenleiter zugeordneten Kontaktstifts des Netzsteckers.

[0053] Die dem Nullleiter zugeordnete erste Steckkontakttulpe 29 ist elektrisch und mechanisch mit einer ersten Kontaktfahne 33 verbunden, während die dem Phasenleiter zugeordnete dritte Steckkontakttulpe 31 elektrisch und mechanisch mit einer zweiten Kontaktfahne 34 zur Stromversorgung des Wandlerprints 21 und der zweiten Steckplätze 17 verbunden ist. Die Kontaktfahnen 33, 34 sind in kanalförmigen Strukturelementen 19 der Trägereinheit 15 geführt.

[0054] Falls erforderlich, sind die Steckkontakttulpen des ersten Steckplatzes zudem von einer verschiebbaren Abdeckung (Englisch Shutter genannt) abgedeckt werden, wenn sich kein Netzstecker im ersten Steckplatz 6 befindet.

[0055] Wie aus Fig. 6 hervorgeht, weist die USB-Abdeckung 8 einen in Richtung der Rückseite der Steckdoseneinheit 1 offenen Schacht 43 auf. Zur Bildung einer nicht figürlich gezeigten vierten Vormontageeinheit wurde die erste Vormontageeinheit 20 von der Rückseite der Steckdoseneinheit 1 her in den Schacht 43 des USB-Halters 9 eingeführt und mit diesem über eine dritte formschlüssige Verbindung 35 verbunden. Verbindungselemente der dritten formschlüssigen Verbindung 35 sind dabei derart in eine schachtbildende Struktur der USB-Abdeckung 8 integriert, dass die zweite formschlüssige Verbindung 24 nach dem Befestigen der USB-Abdeckung 8 an der inneren Abdeckung 16, gefolgt vom Einführen und Verriegeln des USB-Halters 9 in den Schacht 43 nicht mehr länger durch ein Herausziehen in Richtung der ersten Steckachse 5 zerstörungsfrei entriegelbar ist.

[0056] In der Fig. 5 ist die fünfte Vormontageeinheit 4 gezeigt, bei welcher die vierte Vormontageeinheit auf die dritte Vormontageeinheit 28 gemäss Fig. 4 aufgesetzt worden ist. Um in das Innere der durch die innere Abdeckung 16 und der Trägereinheit 15 gebildeten Kammer 36 blicken zu können, wurde auf die Darstellung der inneren Abdeckung 16 und der USB-Abdeckung 8 in Fig. 5 verzichtet. Dafür ist in Fig. 5 einer der beiden Schnapphaken der dritten formschlüssigen Verbindung 35 zwischen der USB-Abdeckung und dem USB-Halter sichtbar, während die mit diesen Schnapphaken zusammenwirkenden Rastnasen der inneren Abdeckung zugunsten der besseren Übersicht in Fig. 5 ebenfalls nicht dargestellt sind.

[0057] Aus der Fig. 5 geht weiter hervor, dass die Federschneidkontakte 22 beim Aufsetzen der inneren Abdeckung 16 der zweiten Vormontageeinheit 23 auf die Trägereinheit 15 der dritten Vormontageeinheit 28 eine erforderliche Eindringtiefe in die Kontaktfahnen 33, 34 aufweisen, so dass im Betrieb der Steckdoseneinheit 1 eine sichere elektrische Kontaktierung des Wandlerprints 21 mit der ersten und dritten Steckkontakttulpe 29, 31 sichergestellt ist. Dies wird dadurch erreicht, dass eine Breite 37 des Wandlerprints 21, welche sich in Richtung der ersten Steckachse 5 erstreckt, masslich derart auf den USB-Halter 9 und die innere Abdeckung 16 abgestimmt ist, dass die Federschneidkontakte 22 beim Aufsetzen der inneren Abdeckung 16 auf die Trägereinheit 15 eine vordefinierbare minimale Eindringtiefe in die Kontaktfahnen 33, 34 haben.

[0058] Aus den Fig. 3 bis 5 geht weiter hervor, dass die Trägereinheit 15 und die innere Abdeckung 16 jeweils zwei weitere Befestigungspunkte 42 aufweisen. Mit nicht dargestellten Schrauben, die auch mit dem Tragring 3 zusammenwirken, wird die Trägereinheit 15 zum Tragring 3 hin befestigt, wodurch die dazwischen angeordnete, innere Abdeckung 16 fest mit der Trägereinheit 15 verbindbar ist.

[0059] Aus der Fig. 6 geht schliesslich noch hervor, dass die Zentralscheibe 2 mittels einer weiteren Schraube 38 in einem Gewindeloch 39 der Trägereinheit 15 befestigbar ist. Das Gewindeloch 39 lässt in Richtung der ersten Steckachse 5 absichtlich unterschiedliche Einschraubtiefen der weiteren Schraube 38 zu, um unterschiedlichen Putzdicken des Verputzes 40 auf der Wand 12 Rechnung zu tragen und dennoch ein bündiges und sicheres Aufliegen der Zentralscheibe 2 auf der verputzten Wand 12 zu ermöglichen.

[0060] Aus Fig. 6 geht weiter hervor, dass eine Einbautiefe 41 des in die Wandöffnung 14 einführbaren Abschnitts der Steckdoseneinheit 1 für eine Kombisteckdose mit Netz- und USB-Steckplätzen verhältnismässig gering ist, was einen Austausch einer konventionellen Steckdoseneinheit mit ausschliesslich einem einzigen ersten Steckplatz zur Aufnahme eines Netzsteckers ermöglicht, wenn die Wandöffnungstiefe 46 für die Aufnahme einer konventionellen Steckdoseneinheit mit ausschliesslich einem einzigen ersten Steckplatz zur Aufnahme eines Netzsteckers definiert ist.

[0061] Aus der Fig. 6 geht weiter hervor, dass die auf die Trägereinheit 15 aufgesetzte innere Abdeckung 16 die Steckkontakttulpen 29, 30, 31 zumindest teilweise abdeckt.

[0062] Aus Fig. 6 geht in Zusammenschau mit Fig. 5 auch hervor, dass der erste Steckplatz 6 und die zweiten Steckplätze 17 in Richtung der ersten Steckachse 5 gesehen nebeneinander angeordnet sind. Ebenso geht aus Fig. 6 hervor, dass der Wandlerprint 21 eine Ebene 44 definiert, deren erste Richtungskomponente 45 sich in Richtung der ersten Steckachse 5 erstreckt, und dass der Wandlerprint 21 seitlich neben dem ersten Steckplatz 6 angeordnet ist.

BEZUGSZEICHENLISTE

[0063] <tb>1<SEP>Steckdoseneinheit <tb>2<SEP>Zentralscheibe <tb>3<SEP>Tragring <tb>4<SEP>Fünfte Vormontageeinheit <tb>5<SEP>Erste Steckachse <tb>6<SEP>Erster Steckplatz <tb>7<SEP>Aussparung <tb>8<SEP>USB-Abdeckung <tb>9<SEP>USB-Halter <tb>11<SEP>Befestigungspunkte (am Tragring) <tb>12<SEP>Wand <tb>13<SEP>Einbaubreite des in eine Wandöffnung einführbaren Abschnitts der Steckdoseneinheit <tb>14<SEP>Wandöffnung <tb>15<SEP>Trägereinheit <tb>16<SEP>Innere Abdeckung <tb>17<SEP>Zweiter Steckplatz/USB-Port <tb>18<SEP>Zweite Steckachse <tb>19<SEP>kanalförmiges Strukturelement <tb>20<SEP>Erste Vormontageeinheit <tb>21<SEP>Wandlerprint <tb>22<SEP>Steckbare Zwischenkontakte, beispielsweise Federschneidkontakte <tb>23<SEP>Zweite Vormontageeinheit <tb>24<SEP>zweite formschlüssige Verbindung <tb>25<SEP>Schnapphaken der zweiten formschlüssigen Verbindung <tb>26<SEP>Rastnase der zweiten formschlüssigen Verbindung <tb>27<SEP>Anschlag <tb>28<SEP>Dritte Vormontageeinheit <tb>29<SEP>Stecktulpe zur Aufnahme eines dem Nullleiter zugeordneten Kontaktstifts des Netzsteckers <tb>30<SEP>Stecktulpe zur Aufnahme eines dem Erdleiter zugeordneten Kontaktstifts des Netzsteckers <tb>31<SEP>Stecktulpe zur Aufnahme eines dem Phasenleiter zugeordneten Kontaktstifts des Netzsteckers <tb>32<SEP>Käfigartiges, zaunförmiges Strukturelement <tb>33<SEP>Erste Kontaktfahne <tb>34<SEP>Zweite Kontaktfahne <tb>35<SEP>dritte formschlüssige Verbindung <tb>36<SEP>Kammer <tb>37<SEP>Breite des Wandlerprints <tb>38<SEP>Weitere Schraube <tb>39<SEP>Gewindeloch <tb>40<SEP>Verputz <tb>41<SEP>Einbautiefe des in eine Wandöffnung einführbaren Abschnitts der Steckdoseneinheit <tb>42<SEP>Weitere Befestigungspunkte <tb>43<SEP>Schacht <tb>44<SEP>Ebene <tb>45<SEP>Erste Richtungskomponente <tb>46<SEP>Wandöffnungstiefe

Claims (21)

1. Steckdoseneinheit (1), mit einem ersten Steckplatz (6) zur Aufnahme eines Netzsteckers durch ein Einstecken in Richtung einer ersten Steckachse (5), sowie einem zweiten Steckplatz (17) zur Aufnahme eines USB-Steckers durch ein Einstecken in Richtung einer zweiten Steckachse (18), und einem Wandlerprint (21) zur Versorgung des zweiten Steckplatzes (17) mit elektrischer Energie vom ersten Steckplatz (6), wobei der erste Steckplatz (6) und der zweite Steckplatz (17) in Richtung der ersten Steckachse (5) gesehen nebeneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandlerprint (21) eine Ebene (44) definiert, deren erste Richtungskomponente (45) sich in Richtung der ersten Steckachse (5) erstreckt, und dass der Wandlerprint (21) seitlich neben dem ersten Steckplatz (6) angeordnet ist.

2. Steckdoseneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Steckplatz (17) mit dem Wandlerprint (21) über einen USB-Halter (9) mechanisch verbunden ist.

3. Steckdoseneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Steckplatz (17) elektrisch direkt mit dem Wandlerprint (21) verbunden ist.

4. Steckdoseneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter gekennzeichnet durch eine Trägereinheit (15), welche Steckkontakttulpen (29, 30, 31) zur Aufnahme von Kontaktstiften des Netzsteckers aufweist.

5. Steckdoseneinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Nullleiter zugeordnete Steckkontakttulpe (29) eine erste Kontaktfahne (33) und eine dem Phasenleiter zugeordnete Steckkontakttulpe (31) eine zweite Kontaktfahne (34) zur Stromversorgung des Wandlerprints (21) und des zweiten Steckplatzes (17) aufweisen.

6. Steckdoseneinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandlerprint (21) steckbare Zwischenkontakte (22) zur elektrischen Kontaktierung des Wandlerprints (21) mit den Kontaktfahnen (33, 34) aufweist.

7. Steckdoseneinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die steckbaren Zwischenkontakte Federschneidkontakte (22) sind.

8. Steckdoseneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter gekennzeichnet durch eine innere Abdeckung (16) mit einer Aussparung (7) zur Durchführung des USB-Halters (9), wobei die innere Abdeckung (16) derart geformt ist, dass sie nach dem Aufsetzen auf die Trägereinheit (15) zusammen mit der Trägereinheit (15) eine Kammer (36) bildet, in welcher Kammer (36) der Wandlerprint (21) angeordnet ist.

9. Steckdoseneinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Trägereinheit (15) aufgesetzte innere Abdeckung (16) die Steckkontakttulpen (29, 30, 31) zumindest teilweise abdeckt.

10. Steckdoseneinheit nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der USB-Halter (9) mit der inneren Abdeckung (16) über eine erste formschlüssige Verbindung verbunden ist, insbesondere einer ersten Rastverbindung.

11. Steckdoseneinheit nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine USB-Abdeckung (8) auffasst, welche über eine zweite formschlüssige Verbindung (24) mit der inneren Abdeckung (16) verbindbar ist, insbesondere einer zweite Rastverbindung (24).

12. Steckdoseneinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die USB-Abdeckung (8) einen Schacht (43) zur Aufnahme des USB-Halters (9) aufweist, wobei Verbindungselemente der zweiten formschlüssigen Verbindung (24) derart in eine schachtbildende Struktur der USB-Abdeckung (8) integriert sind, dass die zweite formschlüssige Verbindung (24) nach dem Befestigen der USB-Abdeckung (8) an der inneren Abdeckung (16), gefolgt vom Einführen und Verriegeln des USB-Halters (9) in den Schacht (43) der USB-Abdeckung (17) nicht mehr durch ein Herausziehen in Richtung der ersten Steckachse (3) oder zweiten Steckachse (5) entriegelbar ist.

13. Steckdoseneinheit nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Verbindung (24) eine entriegelungsfeste Verbindung ist.

14. Steckdoseneinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige zweite Verbindung (24) zwischen USB-Halter (9) und innerer Abdeckung (16) beim Aufsetzen der inneren Abdeckung (16) auf die Trägereinheit (15) selbsttätig zusammenkuppelnd ist.

15. Steckdoseneinheit nach Anspruch 8, rückbezogen auf Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite (37) des Wandlerprints (21) in Richtung der ersten Steckachse (5) masslich derart auf den USB-Halter (9) und die innere Abdeckung (16) abgestimmt ist, dass die Federschneidkontakte (22) beim Aufsetzen der inneren Abdeckung (16) auf die Trägereinheit (15) eine vordefinierbare minimale Eindringtiefe in die Kontaktfahnen (33, 34) aufweisen.

16. Steckdoseneinheit nach Anspruch 8, rückbezogen auf Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite (37) des Wandlerprints (21) in Richtung der ersten Steckachse (5) masslich derart auf den USB-Halter (9) und die innere Abdeckung (16) abgestimmt ist, dass die Federschneidkontakte (22) beim Aufsetzen der inneren Abdeckung (16) auf die Trägereinheit (15) eine vordefinierbare minimale Eindringtiefe in die Kontaktfahnen (33, 34) aufweisen, und so dass der USB-Halter (9) über den Wandlerprint (21) relativ zur Trägereinheit (15) ortsfest positionierbar ist.

17. Steckdoseneinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zweite Steckachse (18) in dieselbe Richtung erstreckt, wie die erste Steckachse (5).

18. Steckdoseneinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einbautiefe (41) der Steckdoseneinheit (1) in Richtung der ersten Steckachse (5) maximal gleich gross ist, wie eine Einbautiefe einer Steckdoseneinheit gleichen Typs ohne den zweiten Steckplatz (17).

19. Steckdoseneinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter gekennzeichnet durch einen Tragring (3) zum Befestigen der Steckdoseneinheit (1) an einer Wand (12).

20. Steckdoseneinheit nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragring (3) lösbar an weiteren Befestigungspunkten (42) der inneren Abdeckung (16) befestigbar ist.

21. Steckdoseneinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckdoseneinheit (1) eine Unterputzsteckdose ist.