DE202004003202U1

DE202004003202U1 - Elektrische Verbindungsvorrichtung

Info

Publication number: DE202004003202U1
Application number: DE200420003202
Authority: DE
Original assignee: Magcode AG
Current assignee: Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2004-03-02
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2014-03-03
Also published as: WO2005086293A1

Abstract

Elektrische Verbindungsvorrichtung mit einem Gehäuse, mit einer Kontaktscheibe, die mit elektrischen Flachkontakten versehen ist, mit einem im Inneren des Gehäuses angeordneten in Richtung auf die Kontaktscheibe bewegbaren Magnetschlitten, der mit Magneten oder mit magnetischen Teilen und mit Stromzuführungsglieder versehen ist, und mit einem Rückhalteglied für die Kontaktscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktscheibe mit einer grafischen oder bildhaft ausgestalteten Oberfläche (13) versehen ist, in die die Flachkontakte integriert sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsvorrichtung mit einem Gehäuse, mit einer Kontaktscheibe, die mit elektrischen Flachkontakten versehen ist, mit einem im Inneren des Gehäuses angeordneten in Richtung auf die Kontaktscheibe bewegbaren Magnetschlitten, der mit Magneten oder mit magnetischen Teilen und mit Stromzuführungsglieder versehen ist, und mit einem Rückhalteglied für die Kontaktscheibe.
Eine elektrische Verbindungsvorrichtung dieser Art ist z.B. in der EP 0 573 471 beschrieben. Anstelle von herkömmlichen elektrischen Kontaktverbindungen mit Steckern und Buchsen ist dabei eine Verbindung über Flachkontakte vorgesehen. Durch die Flachkontakte lassen sich zum einen – falls erforderlich – hohe Ströme übertragen und zum anderen liegt im Vergleich zu den herkömmlichen Verbindungssystemen eine deutlich niedrigere Bauhöhe bzw. Bautiefe vor. Derartige elektrische Verbindungsvorrichtungen sind nicht nur zur Übertragung von hohen Strömen geeignet, sondern auch für elektrische Signale oder Impulse, z.B. im Schwachstrombereich für Computer, Rechner, Telefone und dergleichen.
Zum weiteren Stand der Technik hierzu wird auch auf die DE 199 30 642 A1 und die WO 01/03249 A1 verwiesen.
Die zum Aufladen derartiger Geräte im Kraftfahrzeuge angeordneten Autosteckdosen, sogenannten Zigarettenanzünder, besitzen eine sehr große Einbautiefe im Armaturenbrett.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Verbindungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art noch weiter zu verbessern, insbesondere deren Einsatzmöglichkeiten zur erweitern und die Benutzerfreundlichkeit zu erhöhen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Kontaktscheibe mit einer grafischen oder bildhaft ausgestalteten Oberfläche versehen ist, in die die Flachkontakte integriert sind.
Einer der Hauptvorteile der eingangs erwähnten Verbindungsvorrichtung im Vergleich zum Stand der Technik liegt darin, dass Flachkontakte anstelle von Steckverbindungen vorhanden sind und eine wesentlich geringere Einbautiefe vorliegt. Diese Vorteile werden bei der vorliegenden Erfindung ausgenutzt.
Aufgrund der geringeren Tiefe lässt sich die elektrische Verbindungsvorrichtung, über die Strom oder Daten, zu einer Stromabnahmevorrichtung, die mit einem Verbraucher verbunden ist, auch an Stellen einbauen, die nur einen geringen Bauraum zulassen oder bei denen ein großer Bauraum störend wäre. Dies ist z.B. bei einem Armaturenbrett in einem Fahrzeug oder auch bei einem Einbau in einem Fahrzeugsitz der Fall. Durch die Flachkontakte, welche in der Kontaktscheibe bündig mit dessen Oberfläche sind oder nur sehr geringfügig über dessen Oberfläche vorstehen, hat man eine freie von außen sichtbare einheitliche Fläche bzw. Oberfläche zur Verfügung. Diese Oberfläche wird erfindungsgemäß nunmehr grafisch oder bildhaft ausgestaltet. So können z.B. der Bedienungsperson bzw. dem Fahrer Informationen in Wort- oder Buchstabenform oder auch in Bildform vermittelt werden.
Auf diese Weise kann der Bedienungsperson z.B. die Aufgabe oder der Zweck der elektrischen Verbindungsvorrichtung in Wort- oder Bildform übermittelt werden. Wenn die elektrische Verbindungsvorrichtung z.B. zum Aufladen eines Handys oder zu dessen Verbindung für eine Freisprechanlage oder für eine Antenne vorgesehen sein soll, so können die entsprechenden Symbole zur Information in Form eines Handys oder eines Telefonhö rers oder ähnlichem auf der Oberfläche abgebildet werden.
Ebenso ist es möglich, auf der Oberfläche Kennzeichen, Logos oder andere Symbole von Kfz-Herstellern oder Kfz-Zubehörherstellern abzubilden.
Die Flachkontakte können dabei in die auf diese Weise ausgebildete Oberfläche integriert werden oder sogar einen Teil dieser Oberfläche bilden.
Hierzu ist lediglich darauf zu achten, dass die Kontaktscheibe zumindest im Umfeld der Flachkontakte aus einem isolierenden Material besteht oder dass der Flachkontakt entsprechend gegenüber der Kontaktscheibe isoliert sind. Durch eine entsprechen einheitliche Farbgestaltung auf der Oberfläche selbst kann jedoch im Bedarfsfall die Kontaktscheibe farblich oder strukturell mit den Flachkontakten so abgestimmt sein, dass kein Unterschied erkennbar ist, wenn dies z.B. so gewünscht wird.
Die grafisch oder bildhaft ausgestaltete Oberfläche kann auch teilweise strukturiert oder insgesamt strukturiert sein. Auch in eine derartig strukturierte Oberfläche lassen sich die Flachkontakte "unauffällig" oder auch völlig unsichtbar integrieren.
Um eine gute Verbindung zwischen den Flachkontakten zu erhalten, wenn eine Stromabnahmevorrichtung auf die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung aufgesetzt wird, kann vorgesehen sein, dass die Kontaktscheibe elastisch ausgebildet ist. Auf diese Weise lassen sich bessere Kontaktverbindungen herstellen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn z.B. mehr als drei Flachkontakte in der Kontaktscheibe vorgesehen sein sollen. Selbstverständlich kann jedoch auch die Stromabnahmevorrichtung für diesen Zweck eine elastische Oberfläche aufweisen. Alternativ können die Flachkontakte hierfür elastisch gelagert sein.
In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die in der elektrischen Verbindungsvorrichtung angeordneten Magnete durch wechselweise angeordnete unterschiedliche Pole kodiert sind. Wenn die Stromabnahmevorrichtung entsprechend entgegengesetzt kodierte Magnete besitzt, kann der Magnetschlitten zur Herstellung einer Stromverbindung nur dann von seiner Rückhalteposition abheben und einen Stromkontakt mit den in der Kontaktscheibe angeordneten Flachkontakten zur Weitergabe an die Stromabnahmevorrichtung herstellen, wenn entsprechend kodierte Gegenmagnete in der Stromabnahmevorrichtung die Rückhaltekraft eines magnetischen Werkstoffes, z.B. eines Rückhalteeisenteils oder einer Feder überwinden.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen und aus den nachfolgend anhand der Zeichnungen prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Es zeigt:
1 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße elektrische Verbindungsvorrichtung, wobei sich der Magnetschlitten in Ruheposition befindet,
2 die elektrische Verbindungsvorrichtung nach der 1 im Kontaktzustand mit aufgesetzter Stromabnahmevorrichtung,
3 eine Draufsicht auf einen Flachkontakt mit kodierten Magneten,
4 bis 7 Beispiele für eine grafische oder bildhafte Ausgestaltung einer Oberfläche der Kontaktscheibe.
Grundsätzlich ist der Aufbau und die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsvorrichtung bekannt, weshalb nachfolgend nur auf die wesentlichen Teile näher eingegangen wird. Zur Funktionsweise und zum Aufbau wird z.B. auf die EP 0 573 471 verwiesen.
In einem Gehäuse 1 ist ein Magnetschlitten 2 angeordnet. Das Gehäuse 1 ist durch eine Kontaktscheibe 3, die gleichzeitig einen Deckel bildet, abgeschlossen. Das Gehäuse 1 mit der Kontaktscheibe 3 kann z.B. in ein Armaturenbrett 4, das in den 1 und 2 nur ausschnittsweise angedeutet ist, so eingesetzt werden, dass die Kontaktscheibe 3 und die in ihr angeordneten Flachkontakte 5 bündig oder nahezu bündig mit der zum Fahrzeuginneren gerichteten Seite des Armaturenbrettes 4 ist. Die Anzahl der in der Kontaktscheibe angeordneten Flachkontakte 5 richtet sich nach dem Anwendungsfall. Neben zwei Kontakten für die beiden Strompole können z.B. ein dritter und gegebenenfalls noch weitere Flachkontakte 5 zu Steuerzwecken vorgesehen werden.
Der Magnetschlitten 2 ist mit geringem seitlichen Spiel in dem Gehäuse 1 angeordnet. Die Innenwände des Gehäuses 1 bilden eine Führung für den Magnetschlitten 2, welcher in Pfeilrichtung in dem Gehäuse 1 in Richtung auf die Kontaktscheibe 3 verschiebbar ist. In dem Magnetschlitten befinden sich Magnete 6, welche gleichzeitig Strom- oder Datenzuführungsglieder dar stellen und welche über Zuleitungen 7 entsprechend mit Strom-/Spannungsquellen oder Datenliefereinrichtungen (nicht dargestellt) verbunden sind.
Auf der von der Kontaktscheibe abgewandten Seite des Magnetschlittens 2 ist ein magnetisierbarer Werkstoff, z.B. ein Eisenteil 8 angeordnet, der den mit dem Magneten 6 versehene Magnetschlitten 2 in Ruheposition anzieht. Anstelle eines Rückhalteeisenteils 8 kann gegebenenfalls auch eine Rückhaltefeder 9 vorgesehen sein, die als Druckfeder ausgebildet ist und die den Magnetschlitten 2 im Ruhezustand von der Kontaktscheibe 3 weghält. Die Rückhaltefeder 9 ist in der 1 nur gestrichelt angedeutet, da sie alternativ zu dem Rückhalteeisenteil 8 vorgesehen sein kann.
Wie ersichtlich, sind die Flachkontakte 5 in der in der 1 dargestellten Ruheposition stromlos. Erst wenn gemäß 2 eine mit einem Gehäuse 11 versehene Stromabnahmevorrichtung 10, die mit einem nicht näher dargestellten Verbraucher über Zuleitungen in nicht näher dargestellter Weise verbunden ist, auf die Kon taktscheibe 3 aufgesetzt wird, hebt der Magnetschlitten 2 von seiner Unterlage, d.h. von seinem Rückhalteeisenteil 8 ab und kontaktiert die Kontaktscheibe 3 auf der Unterseite. Diese Kontaktierung kommt deshalb zustande, weil in dem Gehäuse 11 der Stromabnahmevorrichtung 10 ebenfalls Flachkontakte 12, die gleichzeitig als Magnete ausgebildet sein können, sofern ein oder mehrere Magnete nicht separat von den Flachkontakten 12 vorgesehen sind, auf die Flachkontakte 5 der Verbindungsvorrichtung aufgesetzt werden. Durch die gegenseitige magnetische Anziehung der Magnete 6 und 12, wozu diese lagemäßig sich gegenüberliegend in ihrer jeweiligen Vorrichtung anzuordnen sind, hebt der Magnetschlitten 2 entsprechend von dem Rückhalteeisenteil 8 ab, da dessen magnetische Anziehungskraft so eingestellt ist, dass die durch die Verbindung mit der Stromabnahmevorrichtung 10 geschaffene Magnetkraft größer ist. Wie aus der 2 ersichtlich ist, kommt es deshalb über die Daten- oder Stromzuführungsglieder 6, die dabei auf Kontakt an der Unterseite der Flachkontakte 5 anliegen, zu einer Strom- und Datenzufüh rung von einer nicht dargestellten Spannungs-Quelle zu dem Verbraucher V.
In den 1 und 2 sind die Flachkontakte 5 und 12 so dargestellt, dass sie genau bündig mit der Oberfläche sind. Für eine einwandfreie Kontaktierung können sie jedoch auch leicht über die Oberflächen der Kontaktscheibe bzw. des Gehäuses 11 überstehen. Sofern nur jeweils drei Flachkontakte 5 in der Verbindungsvorrichtung und in der Stromabnahmevorrichtung vorhanden sind, wird auf jeden Fall eine einwandfreie Kontaktierung erreicht, die auch die Übertragung von hohen Strömen zulässt.
Die Kontaktscheibe 3, welche für den Benutzer, z.B. bei einem Einbau in das Armaturenbrett 4 eines Fahrzeuges für den Fahrer oder Beifahrer frei sichtbar ist, kann nun mit einer grafisch oder bildhaft ausgestalteten Oberfläche versehen sein. In den 4 bis 7 sind hierfür verschiedene Beispiele angedeutet. Selbstverständlich sind im Bedarfsfall hier den Ausgestaltungen keinerlei Grenzen gesetzt. Gemäß 4 ist auf eine Oberfläche 13 der Kontaktscheibe 3 ein Handy 14 aufgezeichnet.
Gemäß 5 ist ein Telefonhörer 15 dargestellt.
Die in der 1 und 2 dargestellten elektrische Verbindungsvorrichtung und die Stromabnahmevorrichtungen und auch die in den 4 bis 7 dargestellten Kontaktscheiben 3 sind aus Übersichtlichkeitsgründen in vergrößerter Darstellung wiedergegeben. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel bewegt sich die Originalgröße in der Größe eines 2-Cent-Stückes, d.h. in einem Durchmesserbereich von 15 bis 20 Millimeter. Die Tiefe für die elektrische Verbindungsvorrichtung kann sich in einem Bereich von 5 bis 10 Millimeter bewegen.
Bei den Darstellungen gemäß 4 und 5 mit dem Handy 14 und dem Hörer 15 würde noch genügend Freiraum verbleiben für die Unterbringung der Flachkontakte 5 neben den Abbildungen, wie dies in der 4 durch die gestrichelt dargestellten Kreise mit den Bezugszeichen 5' angedeutet ist.
Wenn jedoch die gesamte Oberfläche 13 mit einer grafischen oder bildhaften Ausgestaltung versehen ist oder wenn man nicht möchte, dass die Flachkontakte 5 sichtbar oder erkennbar sind, können diese problemlos auch in die grafische oder bildhafte Darstellung integriert werden. Wie aus der 4 ersichtlich ist, sind hierzu drei Flachkontakte 5 direkt in das dargestellte Handy 14 eingezeichnet.
Im Bedarfsfall kann die Oberfläche der Flachkontakte 5 bezüglich Farbgestaltung identisch mit der Farbgestaltung der Oberfläche 13 der Kontaktscheibe 3 sein, sodass die Flachkontakte 5 von außen nicht erkennbar sind.
In ähnlicher Weise können gemäß 5 die Flachkontakte 5 in den Telefonhörer integriert werden. Auch hier können die Flachkontakte 5 in gleicher Weise mit einer Farbgebung versehen sein wie der Telefonhörer 13, sodass deren Lage nicht erkennbar ist.
In den 6 und 7 sind zwei Beispiele angegeben, wobei die Oberfläche 13 der Kontaktscheibe 13 als "Erkennungszeichen" für einen Kfz-Hersteller dient. Gemäß 6 ist das als Logo bzw. Markenzeichen registrierte Zeichen "VW" für die Volkswagen AG dargestellt. Auch hier können die Flachkontakte 5 in die grafische Ausgestaltung, die gegebenenfalls auch strukturiert sein kann, d.h. mit einer strukturierten "VW"-Schrift, integriert werden, wie dies beispielsweise dargestellt ist. Auch hier lassen sich die Flachkontakte 5 in der grafischen Ausgestaltung "verstecken".
Selbstverständlich ist die Ausgestaltung mit dem VW-Logo nur beispielsweise anzusehen. Im Bedarfsfall lassen sich hier die verschiedensten Logos, Erkennungszeichen oder Kurzzeichen von Kfz-Herstellern oder von Kfz-Zubehörherstellern auf der Oberfläche 13 der Kontaktscheibe 3 abbilden.
Da die verschiedenen Logos der Unternehmen völlig unterschiedlich sind, müssten auf diese Weise grundsätz lich auch die Flachkontakte 5 an verschiedenen Stellen angeordnet werden.
Um zu vermeiden, dass in einem derartigen Fall jedoch jeweils entsprechend an die Lage der Flachkontakte 5 angepasste Stromabnahmevorrichtungen 10 erforderlich sind oder entsprechende Adapter verwendet werden müssen, kann die Lage der Flachkontakte 5 in den grafischen Ausgestaltungen der Oberfläche 13 so gewählt werden, dass diese an "Schnittpunkten" eingesetzt werden, die mehrere Logos, Erkennungszeichen und dergleichen von verschiedenen Kfz-Herstellern gemeinsam besitzen. Dies ist z.B. in der 7 für die Hersteller von Volkswagen und AUDI dargestellt. Aus den übereinander gelegten Firmenkennzeichen der beiden Unternehmen ist ersichtlich, dass genügend "Schnittpunkte" vorhanden sind, an denen man die Flachkontakte 5 anordnen kann, wenn man diese "verstehen" möchte. Möglich ist z.B. auch die Verwendung eines Umfassungsringes für einen Flachkontakt 5 oder Zwischenräume zwischen den einzelnen Bildern oder Schriftzügen.
Um zu vermeiden, dass durch metallische Gegenstände oder sogar Magnete bei nicht aufgesetzter Stromabnahmevorrichtung 10 der Magnetschlitten 2 abhebt, wenn auf die Flachkontakte 5 ein Magnet oder magnetischer Werkstoff aufgesetzt wird, z.B. im Spiel durch Kinder, kann vorgesehen sein, dass die Magnete 6 magnetisch kodiert sind. Die magnetische Kodierung kann z.B. dadurch erreicht werden, dass jeder Magnet 6 aus zwei oder mehreren Magnetteilen besteht, die mit unterschiedlichen Polaritäten nebeneinander angeordnet sind. In der 3 sind hierzu beispielsweise vier Magnetteile in Viertelkreisform dargestellt, wobei nebeneinander liegende Pole jeweils unterschiedlich sind. Die Magnete 12 der Stromabnahmevorrichtung 10 sind dann entsprechend mit entgegengesetzt gerichteten Polen versehen, so dass erst bei Aufsetzen der Stromabnahmevorrichtung 10 auf die Verbindungsvorrichtung ein Magnetfluss erzeugt wird und der Magnetschlitten 2 gegen die Rückhaltekraft des Rückhalteeisenteils 8 oder der Feder 9 abhebt und die Flachkontakte 5 mit den Stromzuführungsgliedern 6 von der Unterseite her kontaktiert.
Falls gewünscht kann auch die Oberfläche der Stromabnahmevorrichtung 10 mit ihren Flachkontakten 12 mit einer grafischen oder bildhaft ausgestalteten Oberfläche versehen sein. Anstelle einer Stromleitung über die Magnete 12 können selbstverständlich in der Stromabnahmevorrichtung 10 Stromkontakte und Magnete getrennt nebeneinander angeordnet sein, wenn genügend Platz vorhanden ist. Gleiches gilt für den Magnetschlitten 2 mit den darauf angeordneten Magneten 6.

Claims

Elektrische Verbindungsvorrichtung mit einem Gehäuse, mit einer Kontaktscheibe, die mit elektrischen Flachkontakten versehen ist, mit einem im Inneren des Gehäuses angeordneten in Richtung auf die Kontaktscheibe bewegbaren Magnetschlitten, der mit Magneten oder mit magnetischen Teilen und mit Stromzuführungsglieder versehen ist, und mit einem Rückhalteglied für die Kontaktscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktscheibe mit einer grafischen oder bildhaft ausgestalteten Oberfläche (13) versehen ist, in die die Flachkontakte integriert sind.
Elektrische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückhalteglied ein magnetisierbar Werkstoff, insbesondere ein Eisenteil (8) ist, das in dem Gehäuse auf der von der Kontaktscheibe (3) abgewandten Scheibe angeordnet ist.
Elektrische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachkontakte (5) einen Teil der grafisch oder bildhaft ausgestalteten Oberfläche (13) bilden.
Elektrische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die grafisch oder bildhaft ausgestaltete Oberfläche (13) strukturiert ist und die Flachkontakte (5) einen Teil der Struktur bilden.
Elektrische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachkontakte (5) in den Teil der Struktur eingebracht sind, der über die Oberfläche der Kontaktscheibe (3) übersteht.
Elektrische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die grafisch oder bildhaft ausgestaltete Oberfläche (13) elastisch ist.
Elektrische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Magnetschlitten (2) angeordneten Magnete durch unterschiedliche Anordnung von Nord- und Südpolen kodiert sind.
Elektrische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie für einen Einbau in ein Fahrzeug vorgesehen ist.
Elektrische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie für einen Einbau in ein Armaturenbrett (4) vorgesehen ist.
Elektrische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf der grafisch oder bildhaft ausgestaltete Oberfläche (13) Kennzeichen, Logos oder Symbole von Kraftfahrzeugherstellern oder Kraftfahrzeugzubehörherstellern abgebildet sind.
Stromabnahmevorrichtung zur Verbindung mit der elektrischen Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (11), das mit elektrischen Flachkontakten (12) und Magneten versehen ist, wobei die Magnete mit den auf dem Magnetschlitten angeordneten Magneten zusammenwirken.
Stromabnahmevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachkontakte (12) gleichzeitig die Magnete sind.
Stromabnahmevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete unabhängig von den Flachkontakten (12) vorgesehen sind.
Stromabnahmevorrichtung nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (12) durch unterschiedlich angeordnete Nord- und Südpole kodiert sind, wobei die Kodierung gegensätzlich zu einer Kodierung der auf dem Magnetschlitten (2) angeordneten Magnete (6) ist.