FI121490B

FI121490B - Airtight power inlet

Info

Publication number: FI121490B
Application number: FI20070259A
Authority: FI
Inventors: Timo Remes; Johannes Vaeaenaenen
Original assignee: Ball It Oy
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2010-11-30
Also published as: FI20070259A; CN101663798B; JP2010524150A; FI20070259A0; WO2008119871A1; EP2153493A4; EP2153493A1; JP5190107B2; CN101663798A

Description

Ilmatiivis sähköliitäntä Keksinnön tekniikan alaAirtight Electrical Connection Field of the Invention

Keksintö koskee sähköliitäntää, joka on vesi- ja/tai ilmatiivis. Keksintö koskee eri-5 tyisesti kannettavien elektronisten laitteiden vesi- ja/tai ilmatiivistä sähköliitäntää.The invention relates to an electrical connection which is water and / or airtight. In particular, the invention relates to water and / or airtight electrical connection of portable electronic devices.

Tausta Sähköiset vastake- ja pistokejärjestelmät ovat tavallisia kannettavissa elektronisissa laitteissa, jotka pitää ladata sähköllä. Vastakkeen aukko, johon pistoke yleensä pistetään, on kuitenkin alttiina lialle, kosteudelle ja muille haitallisille vaikutuksille, jotka 10 voivat haitata pistoke-vastakejärjestelmän toimintaa. Sen vuoksi on tärkeää suojata vastake- ja pistokejärjestelmät siten, että niihin järjestetään tiiviste suojaamaan vas-taketta ja pistoketta edellä mainituilta haitoilta.Background Electrical socket and plug systems are common on portable electronic devices that need to be electrically charged. However, the outlet of the plug into which the plug is usually inserted is exposed to dirt, moisture and other adverse effects that may interfere with the operation of the plug-and-socket system. It is therefore important to protect the socket and plug systems by providing a seal to protect the socket and plug from the above-mentioned drawbacks.

Cairnsille myönnetty US-patentti nro 4 948 377 esittää kalvopussin, jota voidaan käyttää suojaamaan sähkölaitetta, kun se upotetaan veteen. Tämä julkaisu mainitaan 15 tämän patenttihakemuksen viitejulkaisuna. Julkaisussa US 4 948 377 vastake- ja pis-tokejärjestelmään on järjestetty tiiviste suojaamaan sitä korkeapaineiselta suolaiselta vedeltä. Nämä tekniikan tason mukaiset tiivisteet ovat rakenteeltaan rengasmaisia ja elastisia, ja ne suojaavat suolaisen veden symmetriseltä hydrostaattiselta paineelta. Ts. symmetrinen paine tarkoittaa painetta, joka on yhtenäinen pinnalla, johon se 20 kohdistuu. Tiivisteen rengasmaisuudesta on se selvä haitta, että jos tiivisteeseen kohdistuu epäsymmetrinen paine, tiiviste puristuu kokoon voimakkaammin sieltä, missä paine on voimakkain, mutta se on löysempi kohdissa, joissa paine on pienempi. Tätä vaikutusta voidaan tutkia kumirenkaalla: jos sitä puristetaan kahdelta sivulta, se pyrkii menemään soikion muotoon puristumalla kokoon sivuilta, joilta sitä pu-25 ristetään, ja pullistumalla sivuilta, joilta sitä ei puristeta. Ts. epäsymmetrinen paine tarkoittaa painetta, joka on epäyhtenäinen joissakin kohdissa pintaa, johon se kohdistuu.U.S. Patent No. 4,948,377 to Cairns discloses a film bag that can be used to protect an electrical device when immersed in water. This publication is incorporated by reference in 15 of this patent application. In US 4,948,377, a plug and socket system is provided with a seal to protect it from high pressure salt water. These prior art seals are annular and elastic in structure and protect salt water from symmetrical hydrostatic pressure. Ts. symmetrical pressure means a pressure uniform on the surface to which it is applied. The annularity of the gasket has the obvious disadvantage that if the gasket is subjected to asymmetric pressure, the gasket will be more strongly compressed from where the pressure is strongest but looser at lower pressure. This effect can be studied with a rubber ring: if pressed on two sides, it tends to oval in shape by squeezing on the sides from which it is pressed and bulging on the sides which are not squeezed. Ts. asymmetric pressure means a pressure that is non-uniform at some points on the surface to which it is applied.

Keksinnön yhteenvetoSummary of the Invention

Tarkasteltava keksintö koskee järjestelmää ja menetelmää vastake- ja pistokejärjes-30 telmän tiivistämiseksi tehokkaasti myös epäsymmetrisissä paineoloissa.The present invention relates to a system and method for effectively sealing a socket and plug system, even under asymmetric pressure conditions.

Keksinnön toinen tavoite on esittää vastake- ja pistokejärjestelmiin tarkoitettu vesi-ja/tai ilmatiivis tiiviste, joka jatkaa pistoke-vastakejärjestelmän tiivistämistä riippu- 2 matta suunnasta, josta joko tiiviste tai sähkölaite vastaanottaa epäsymmetrisen paineen tai symmetrisen paineen.Another object of the invention is to provide a water and / or airtight seal for socket and plug systems that continue to seal the plug and socket system regardless of the direction from which either the seal or electrical device receives asymmetric pressure or symmetrical pressure.

Keksinnön yhteen aspektiin kuuluu tiiviste-elementtejä, jotka on muodostettu kaa-rimaisiksi ja jäljestetty tiivistämään vain osaa vastake-pistokeliitännän kehästä. Kun 5 tähän kaarielementtiin kohdistuu epäsymmetrisen paineen aiheuttama voima, se välittää tuon voiman mekaanisesti vain siihen osaan vastake-pistokeliitännän kehää, jota se on järjestetty tiivistämään. Se ei välitä mekaanisia voimia pidemmälle. Tällä tavalla minkä tahansa ylimääräisen epäsymmetrisen paineen mekaaninen vaikutus rajataan yksinkertaisesti lisäämään tiivisteen painetta tuossa erityisessä osassa tiivis-10 te-elementin kehää, jolloin tiivistettä tiivistetään entisestään. Tällä tavalla vältetään irrotuspainetta aiheuttava mahdollinen sekundaari mekaaninen reaktio jossakin osassa rengasmaista rakennetta.One aspect of the invention includes sealing elements which are formed in the form of a cone and are imaged to seal only a portion of the periphery of the plug-in connector. When this force element is subjected to a force exerted by asymmetric pressure, it mechanically transmits that force only to the part of the socket-plug connector circumference it is arranged to seal. It transmits no further mechanical forces. In this way, the mechanical effect of any excess asymmetric pressure is limited simply to increase the pressure of the seal in that particular portion of the circumference of the sealed element, thereby further sealing the seal. This avoids any secondary mechanical reaction causing the release pressure in any part of the annular structure.

Keksinnön yhden muun aspektin mukaisesti keksinnön mukainen tiiviste on toteutettu erityiseksi koteloksi, johon sähkölaite on tarkoitus sijoittaa. Kotelossa on vas-15 takkeen aukko, ja tämä aukko on tiivistetty keksinnön mukaisella tiivisteellä. Sähkölaitteen sähköliitäntä ja kotelossa oleva vastakkeen aukko on kohdistettu yksinkertaisesti siten, että sähkölaitteen lataamiseksi pistoke voidaan pistää aukon ja tiivisteen läpi. Jos tätä koteloa puristetaan esimerkiksi sormin, mikä saa aikaan epäsymmetrisen paineen, tiiviste kestää sen, koska se johtaa epäsymmetrisen paineen edel-20 leen joihinkin muihin osiin vastake-pistokeliitännän kehää erityisten puristuspainetta edelleen johtavien elementtien avulla.According to another aspect of the invention, the seal of the invention is provided as a special housing in which the electrical device is to be located. The housing has an opening for an iron-15 jacket and this opening is sealed with a seal according to the invention. The electrical connection of the electrical appliance and the socket opening in the housing are simply aligned so that the plug can be inserted through the opening and seal to charge the electrical appliance. For example, if this housing is pressed with fingers, which creates an asymmetric pressure, the gasket will withstand it as it will apply the asymmetric pressure to some other parts of the socket-plug connection circumference by means of special elements that continue to press the pressure.

Jotkin tai kaikki keksinnön edellä mainitut edut aikaansaadaan edellä mainitun tiivisteen sisältävän sähköliitännän avulla tai sähkölaitteen kotelon avulla, jossa on edellä mainittu tiiviste, jolloin ainakin tiiviste tai ainakin yksi tiiviste-elementti on 25 valmistettu muovi- tai silikonivalun ja/tai ruiskuvalun avulla.Some or all of the aforementioned advantages of the invention are provided by an electrical connection containing the above seal or by an enclosure of an electrical device having the above seal, wherein at least the seal or at least one seal element is made by plastic or silicone molding.

Keksinnön mukaiseen sähkölaitteessa käytettävään sähköliitäntään, joka on tarkoitettu vastaanottamaan pistoke vastakkeen avulla, kuuluu lisäksi tiiviste, ja tiiviste koostuu ainakin kahdesta tiiviste-elementistä ja se on järjestetty tiivistämään vastakkeen aukko, 30 - pistoke on järjestetty menemään tiivisteen ja aukon läpi, ja se on tunnettu siitä, että 3 sähkölaitteeseen kohdistuvan paineen johdosta ainakin yksi tiiviste-elementti on järjestetty puristumaan säteittäisesti pistokkeen pituusakselia vasten, mikä tiivistää vastakkeen tiivisteen, ainakin yksi elementti peittää vastakkeen aukon kehän kaarta tai sitä osaa, joka 5 on pienempi kuin koko kehä.The electrical connector used in the electrical device of the invention for receiving the plug by means of a socket further comprises a gasket, and the gasket consists of at least two gasket elements and is arranged to seal the socket opening 30 and the plug is arranged to pass through the gasket and that due to the pressure exerted on the electrical device 3, at least one sealing element is arranged to be radially pressed against the longitudinal axis of the plug, which seals the sealing element of the connector, at least one element covering the arcuate or portion of the socket opening.

Esillä olevan keksinnön mukainen kotelo on järjestetty vastaanottamaan sähkölaite, ja siihen kuuluu sähköpistokkeelle tarkoitettu aukko ja aukon tiiviste ja se on tunnettu siitä, että sähkölaitteen sähköliitäntä ja kotelon tiiviste on järjestetty muodostamaan edellä olevan kappaleen mukainen sähköliitäntä.The housing according to the present invention is arranged to receive an electrical device and includes an opening for the electrical plug and an opening seal, and is characterized in that the electrical connection of the electrical device and the housing seal are arranged to form an electrical connection according to the preceding paragraph.

10 Edellä olevien kappaleiden mukaisen, keksinnön mukaisen vastakkeen valmistusmenetelmä on tunnettu siitä, että vastakkeen ja/tai tiivisteen kaikki tai jotkin osat on valmistettu valun ja/tai ruiskuvalun avulla.The method of manufacturing the connector according to the invention according to the above paragraphs, characterized in that all or some parts of the connector and / or seal are made by casting and / or injection molding.

Edellä olevassa kolmessa kappaleessa kuvatun pistoke- ja vastakeliitännän kiinnitysmenetelmä.The method of attaching the plug and socket connection described in the previous three paragraphs.

15 Keksinnön mukaisen pistoke- ja vastakeliitännän kiinnitysmenetelmään kuuluvat seuraavat vaiheet, joissa sähkölaitetta tai sen koteloa puristetaan, paineen aiheuttama voima kohdistuu ainakin yhteen tiiviste-elementtiin tai johonkin sen osaan, 20 - tiiviste-elementti johtaa paineen aiheuttaman voiman tai osan tästä voimasta mekaanisesti eteenpäin, edelleen johdettu, paineen aiheuttama voima kohdistuu osaan vastakkeen kehää, osa vastakkeen kehästä puristuu voimakkaammin pistokkeen pintaa vasten li- 25 sääntyneen edelleen johdetun, paineen aiheuttaman voiman johdosta.The method of fastening the plug and socket connection according to the invention comprises the following steps, in which the electrical device or its housing is compressed, the force exerted by the pressure exerts on at least one sealing element or part thereof, 20 - mechanically, the applied, pressure-induced force is applied to a portion of the socket circumference, a portion of the socket circumference being compressed more strongly against the plug surface due to a further increase in the applied pressure-induced force.

Lisäksi, viitaten edellä mainitun edun aikaansaaviin suoritusmuotoihin, keksinnön parhaana suoritusmuotona pidetään useiden tiiviste-elementtien käyttöä, jotka on järjestetty eri kohtiin kannettavan elektronisen laitteen, esimerkiksi matkapuhelimen tai tietokoneen hiiren, vastake-pistokejärjesteinään kehällä suojaamaan sähköliitän- 30 tää epäsymmetrisissä paineoloissa.Further, with reference to the embodiments which provide the above advantage, the use of a plurality of sealing elements arranged at different positions on the peripheral sockets of a portable electronic device, such as a mobile phone or computer mouse, is preferred to protect the electrical connection under asymmetric pressure conditions.

44

Piirustusten lyhyt kuvausBrief Description of the Drawings

Keksintöä kuvataan jäljempänä yksityiskohtaisemmin esimerkinomaisiin suoritusmuotoihin viitaten liitteenä olevien piirustusten mukaisesti, joissa kuvio 1 esittää keksinnöllisen vastakkeen tiivisteen suoritusmuotoa mekaanisen 5 voiman kaaviona.The invention will now be described in more detail with reference to exemplary embodiments, in accordance with the accompanying drawings, in which Figure 1 illustrates an embodiment of the inventive connector seal as a mechanical force diagram.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaista keksinnöllisen vastakkeen tiivisteen kehittyneempää suoritusmuotoa 20.Figure 2 illustrates a more advanced embodiment 20 of the inventive connector seal according to the invention.

Kuvio 3 esittää vuokaaviona menetelmän suoritusmuotoa 30, jonka tiiviste ja tiiviste-elementit on keksinnön mukaisesti jäljestetty suorittamaan.Fig. 3 is a flowchart illustrating an embodiment of the method 30, the seal and seal elements of which according to the invention are sequenced to perform.

10 Kuvio 4 esittää lohkokaaviona keksinnöllisen vastakkeen kehittyneempää suoritusmuotoa 40, jota käytetään keksinnön mukaisen sähkölaitteen kotelossa.Figure 4 is a block diagram illustrating a more advanced embodiment 40 of the inventive connector used in the housing of an electrical device according to the invention.

Kuvio 5 esittää lohkokaaviona keksinnöllisen vastakkeen tiivisteen suoritusmuotoa 50, joka on integroitu keksinnön mukaiseen sähkölaitteeseen.Fig. 5 is a block diagram illustrating an embodiment of the inventive socket seal 50 integrated with an electrical device according to the invention.

Kuvio 6 esittää menetelmän suoritusmuotoa 60, jonka avulla keksinnön mukainen 15 tiiviste ja aukko valmistetaan pallomaiseen koteloon 500.Figure 6 shows an embodiment 60 of the method by which the seal 15 and the opening 15 of the invention are made in a spherical housing 500.

Joitakin suoritusmuotoja on kuvattu alivaatimuksissa.Some embodiments are described in the subclaims.

Suoritusmuotojen yksityiskohtainen kuvausDetailed Description of Embodiments

Kuvio 1 esittää sähköliitännän aukkoa 100. Sekä aukko että aukon takana oleva vastakkeen ontelo on toteutettu tyypillisesti sähkölaitteessa pistokkeen vastaanottami-20 seksi vastakkeen avulla. Sähkölaite voi olla keksinnön mukaisesti mikä tahansa matkapuhelin, rannekello, kello, kamera, musiikkisoitin, sähköparranajokone tai mikä tahansa kannettava sähkölaite. Joissakin suoritusmuodoissa sähkölaite on pallomainen hiiri, jollainen on kuvattu hakijan julkaisussa EP 05 028 777.0, joka mainitaan tässä viitejulkaisuna. Keksinnön toisissa suoritusmuodoissa sähkölaite voi olla mikä 25 tahansa langallinen tai langaton säätölaite, kuten esimerkiksi kaukosäädin.Figure 1 illustrates an electrical connection aperture 100. Both the aperture and the socket cavity behind the aperture are typically provided in an electrical device to receive the plug by means of the socket. The electrical device according to the invention may be any mobile phone, wristwatch, clock, camera, music player, electric shaver or any portable electrical device. In some embodiments, the electrical device is a spherical mouse such as that described in EP 05 028 777.0, which is incorporated herein by reference. In other embodiments of the invention, the electrical device may be any wired or wireless control device, such as a remote control.

Aukko on lisäksi joko peitetty tai kohdistettu tiivisteen avulla, joka koostuu kahdesta tiiviste-elementistä 200 ja 210. Kuviossa 1 aukko on "auki"-tilassa, ts. joko pistoke on pistetty sisään tai tiiviste on vedetty pois aukosta vastakkeen aukon 100 paljastamiseksi. Kuviossa IB tiiviste-elementit 200 ja 210 suojaavat vastakkeen aukkoa 30 100 ympäristöltä, ts. tämä on vastakkeen tiivisteen kiinni-tila.In addition, the opening is either covered or aligned by a gasket consisting of two gasket elements 200 and 210. In Fig. 1, the opening is in the "open" state, i.e., either the plug is inserted or the gasket is withdrawn to expose the socket opening 100. In Figure 1B, the sealing elements 200 and 210 protect the socket opening 30 100 from the environment, i.e. this is the sealing seal closed state.

55

Pistoke on järjestetty menemään tiivisteen läpi, kun tiiviste-elementit 200, 210 työnnetään kuvion IB kiinni-asennosta kuvion 1 auki-asentoon. Tiivisteen 200, 210 läpimenon jälkeen pistoke on järjestetty menemään edelleen aukon 100 läpi vastak-keen onteloon ja aloittamaan sähkölaitteen lataaminen.The plug is arranged to pass through the seal when the sealing elements 200, 210 are pushed from the closed position of Fig. IB to the open position of Fig. 1. After passing through seal 200, 210, the plug is arranged to continue to pass through opening 100 into socket cavity and to start charging the electrical device.

5 Sähkölaitteeseen kohdistuvan paineen johdosta ainakin yksi tiiviste-elementti 200, 210 on järjestetty puristumaan säteittäisesti pistokkeen pituusakselia vasten, mikä tiivistää vastakkeen tiivisteen. Kuviossa 1 voimavektori 400 aiheuttaa esitetyn nuolen suuntaisen paineen, jolloin se työntää kaarenmuotoista tiiviste-elementtiä 200. Tässä suoritusmuodossa tiiviste-elementti on muodoltaan kaari, mutta toisissa suori-10 tusmuodoissa tiiviste-elementti voidaan toteuttaa keksinnön mukaisesti missä tahansa kokoon puristuvassa muodossa. Ainakin yksi elementti 200 ja/tai 210 peittää vastakkeen aukon 100 kehän kaarta tai osaa, joka on pienempi kuin koko kehä. Ainakin yksi tiiviste-elementti 200 ja/tai 210 on myös tyypillisesti valmistettu elastisesta materiaalista, kuten kumista, silikonista ja/tai muovista. Kun tiiviste-elementtiä 200 nyt 15 työnnetään voimalla 400, se taipuu elastisuutensa johdosta enemmän auki nuolten 440, 430 suunnassa. Kohdistetun paineen 400 nettovaikutus on puristusvoima, joka vaikuttaa sekä alaspäin, kuten nuolilla 410, 420 on osoitettu, että sisäänpäin 500, 510, jolloin se puristaa vastakkeen aukkoa ja tiivistää tiivistettä sekä vahvistaa tiivis-tysvaikutusta. Tiiviste-elementtien 200 ja 210 jännitys voidaan järjestää sellaiseksi, 20 että tiiviste sulkee aukon 100 lepotilassaan, kuten kuviossa IB on esitetty.Due to the pressure exerted on the electrical device, the at least one sealing element 200, 210 is arranged to be radially pressed against the longitudinal axis of the plug, which seals the plug seal. In Figure 1 the force vector 400 to cause the direction of the arrow shown in the pressure, pushing the arc-shaped sealing element 200. In this embodiment, the seal element has the shape of an arc, but is performed at 10 in other embodiments in the sealing element can be realized in accordance with the present invention in any compressible form. At least one element 200 and / or 210 covers an arc or portion of a circumference of the socket opening 100 that is smaller than the entire circumference. At least one sealing element 200 and / or 210 is also typically made of an elastic material such as rubber, silicone and / or plastic. When the sealing member 200 is now 15 pushed by the force 400, it is more open due to its elasticity in the direction of the arrows 440, 430. The net effect of the applied pressure 400 is a clamping force which acts both downwards, such as indicated by arrows 410, 420, and inwardly, 500, 510, thereby compressing the socket opening and sealing the seal and enhancing the sealing effect. The tension of the sealing elements 200 and 210 may be arranged such that the sealing closes the opening 100 in its dormant state, as shown in Fig. 1B.

Joissakin suoritusmuodoissa ainakin yhdellä tiiviste-elementillä 200, 210 on kaaren muotoinen. Keksinnön mukaisesti myös muut muodot ovat mahdollisia. Nykyisessä asennossa ja muodossa kaarielementin 200 ja 210 ulkokehä on kuitenkin liitettynä vastakkeen aukon 100 kehään ja kaarielementin 200, 210 sisäkehä on suunnattu vas-25 takkeen aukon 100 kehältä ulospäin. Tiiviste-elementin 200, 210 ulkokehä on järjestetty kohdistamaan ylimääräinen paine vastakkeen aukon 100 kehään ja/tai pistokkeeseen sen kosketuspinnan 300, 310 sivuilta, kun ulkopuolinen voima pyrkii suurentamaan tiiviste-elementin 200, 210 kaaren sisäkehää. Tiiviste-elementin ulkokehä on samoin järjestetty kohdistamaan ylimääräinen paine vastakkeen aukon 100 ke-30 hään ja/tai pistokkeeseen sen kosketuspinnan 300, 310 keskeltä, kun ulkopuolinen voima pyrkii pienentämään kaaren sisäkehää. Tällä tavalla painevaihtelut rajataan kunkin tiiviste-elementin 200, 210 kehän sektoriin eivätkä ne vaikuta aukon 100 koko kehään. Erilaiset tiiviste-elementtien muodot ja mekanismit paineen jakamiseksi ovat myös keksinnön mukaisia.In some embodiments, at least one of the sealing elements 200, 210 is arc-shaped. Other forms are possible according to the invention. However, in its current position and shape, the outer periphery of the arc element 200 and 210 is connected to the circumference of the socket opening 100 and the inner circumference of the arc element 200, 210 is directed outwardly from the circumference of the opening 100 of the collar. The outer periphery of the sealing member 200, 210 is arranged to exert additional pressure on the periphery of the socket opening 100 and / or plug from the sides of its contact surface 300, 310 as external force tends to enlarge the inner circumference of the arcing member 200, 210. The outer periphery of the sealing member is likewise arranged to apply excess pressure to the end of the socket opening 100 ke-30 and / or to the plug at the center of its contact surface 300, 310 as external force tends to reduce the inner circumference of the arc. In this way, pressure fluctuations are limited to the circumferential sector of each of the sealing elements 200, 210 and do not affect the entire circumference of the opening 100. The various shapes of the sealing elements and the mechanisms for applying pressure are also within the scope of the invention.

66

Joissakin suoritusmuodoissa tiiviste 200, 210 on järjestetty vesi- ja/tai ilmatiiviiksi, kun pistoke on pistetty tiivisteen läpi. Lisäksi joissakin suoritusmuodoissa tiiviste 200, 210 on järjestetty vesi-ja/tai ilmatiiviiksi, kun vastakkeessa ei ole pistoketta.In some embodiments, the seal 200, 210 is provided watertight and / or airtight when the plug is inserted through the seal. Further, in some embodiments, the seal 200, 210 is provided water and / or airtight when the plug has no plug.

Sähköliitäntä voi vastata US-standardia, eurooppalaista, brittiläistä, australialaista, 5 japanilaista tai mitä taliansa muuta sähköliitäntää ja/tai pistoketta säätelevää standardia. Integraalisen sähköliitännän, johon mahtuu useampi kuin yksi pistoke, valmistamiseksi voidaan järjestää myös useampi kuin yksi tyypin 10 ja 11 mukainen suoritusmuoto. On selvää, että mikä tahansa sähköpistoke, jonka on tarkoitus sopia keksinnön mukaiseen vastakkeeseen, on myös keksinnön mukainen.The electrical connection may be in accordance with US, European, British, Australian, 5 Japanese or any other standard regulating the electrical connection and / or plug. More than one type 10 and 11 embodiment may also be provided to produce an integral electrical connection that can accommodate more than one plug. It is understood that any electrical plug intended to fit into the socket according to the invention is also within the scope of the invention.

10 Kuvio 2 esittää vastakkeen aukkoa 100, joka on suojattu neljällä tiiviste-elementillä 200, 210, 220 ja 230. Kaikki nämä tiiviste-elementit toimivat samalla tavalla kuin kuviossa 1 kuvatut tiiviste-elementit 200, 210 paitsi, että ne peittävät pienemmän sektorin aukon 100 kehästä. Tässä suoritusmuodossa kukin tiiviste-elementti on järjestetty peittämään 90 asteen sektoria. On kuitenkin mahdollista, että tiivisteen ιοί 5 teuttamiseen voidaan käyttää mitä tahansa määrää tiiviste-elementtejä 200, 210, 220 ja 230. On myös mahdollistaja keksinnön mukaista, että tiiviste-elementit 200, 210, 220, 230 peittävät kehän sektoreita, jotka ovat erikokoisia, esimerkiksi 180, 60, 60 ja 60 asteen sektoreita. Tässä suoritusmuodossa tiiviste-elementti on muodoltaan kaari, mutta toisissa suoritusmuodoissa tiiviste-elementti voidaan toteuttaa keksin-20 nön mukaisesti missä tahansa kokoon puristuvassa muodossa.Figure 2 shows a socket opening 100 protected by four sealing elements 200, 210, 220 and 230. All of these sealing elements function in the same manner as the sealing elements 200, 210 described in Figure 1 except that they cover a smaller sector opening 100. from the atmosphere. In this embodiment, each sealing element is arranged to cover a 90 degree sector. However, it is possible that any number of sealing elements 200, 210, 220 and 230 can be used to make the seal ιοί 5. It is also possible according to the invention that the sealing elements 200, 210, 220, 230 cover different sectors of the periphery. for example, 180, 60, 60 and 60 degree sectors. In this embodiment, the sealing element has an arc shape, but in other embodiments, the sealing element may be implemented in any compressible form according to the invention.

Kuvio 3 esittää menetelmää pistoke- ja vastakeliitännän kiinnittämiseksi sähkölaitteen käytön aikana, kuten aiemmissa kuvioissa 1, IB ja 2 kuvattiin. Vaiheessa 31 sähkölaitetta puristetaan esim. sormin, mikä saa aikaan epäsymmetrisen paineen, tai nesteellä, mikä saa aikaan yhtenäisen symmetrisen hydrostaattisen paineen, tai mo-25 lemmilla tavoilla. Vaiheessa 32 ainakin yhteen tiiviste-elementtiin kohdistuu sanotun paineen tai edellä mainitun paineen osan aiheuttama voima. Vaiheessa 33 tiiviste-elementti johtaa paineen tai sen osan aiheuttaman voiman mekaanisesti eteenpäin. Tiiviste-elementti toimii näin olleen mekaanisen paineen ja voiman välittäjäasemana sen lisäksi, että se suorittaa tiivistystehtävän. Vaiheessa 34 edelleen johdettu, pai-30 neen aiheuttama voima suunnataan osaan vastakkeen kehää. Tämä kehän osa voi olla missä tahansa 0 asteen ja 360 asteen välillä. Kehän ei myöskään välttämättä tarvitse olla pyöreä, vastakkeen kehä voi olla myös neliö, kolmio tai itse asiassa minkä tahansa muotoinen. Vaiheessa 35 osa vastakkeen kehästä puristuu voimakkaammin pistokkeen pintaa vasten edelleen johdetun voiman johdosta, jonka tiiviste-35 elementtiin aiemmin kohdistettu paine aiheutti.Figure 3 illustrates a method of securing a plug and socket connection during operation of an electrical device, as described in previous Figures 1, IB and 2. In step 31, the electrical device is pressed, for example, with fingers, which creates an asymmetric pressure, or with a fluid, which produces a uniform symmetric hydrostatic pressure, or in mild manner. In step 32, at least one of the sealing elements is subjected to a force exerted by said pressure or a part of said pressure. In step 33, the sealing element mechanically drives the force exerted by the pressure or a portion thereof. The sealing element thus acts as a relay station for mechanical pressure and force, in addition to performing the sealing function. In step 34, the applied force exerted by the pressure 30 is applied to a portion of the periphery of the socket. This part of the ring can be anywhere from 0 degrees to 360 degrees. Also, the periphery does not necessarily have to be circular, the periphery of the socket can also be square, triangular or actually any shape. In step 35, a portion of the periphery of the socket is pressed more strongly against the plug surface due to a further applied force exerted by the pressure previously applied to the sealing member 35.

77

Kuvio 4 esittää koteloa 600, joka on järjestetty vastaanottamaan sähkölaite 500 ja johon kuuluu sähköpistokkeelle 700 tarkoitettu aukko 100 ja aukon tiiviste 200, 210, 220, 230. Tässä suoritusmuodossa sähkölaite on langaton tietoliikennelaite 500, jossa on antenni 530. Laitteessa 500 saattaa olla kuvaruutuja näppäimistö 520, ja jois-5 sakin suoritusmuodoissa se voidaan poistaa kotelosta. Kotelo on tyypillisesti elastista materiaalia, kuten kumia, silikonia ja/tai muovia.Figure 4 illustrates a housing 600 configured to receive an electrical device 500 including an opening 100 for an electrical plug 700 and an opening seal 200, 210, 220, 230. In this embodiment, the electrical device is a wireless communication device 500 having an antenna 530. The device 500 may have 520, and in any of the 5 tab embodiments, it can be removed from the housing. The housing is typically made of an elastic material such as rubber, silicone and / or plastic.

Sähkölaitteen 500 vastake 110 ja vastakkeen aukkoa 100 suojaava kotelon tiiviste 200, 210, 220, 230 on järjestetty muodostamaan sähköliitäntä, joka on peitetty edellä olevien kuvioiden yhteydessä kuvatulla tavalla. Koteloon 600 kohdistuvan pai-10 neen johdosta ainakin yksi tiiviste-elementti 200, 210, 220, 230 on järjestetty puristumaan säteittäisesti pistokkeen 700 pituusakselia vasten, mikä tiivistää vastakkeen 110 tiivisteen 200, 210, 220, 230, kuten edellä kuvattiin. Tiiviste-elementit 200, 210, 220, 230 reagoivat sekä symmetriseen että epäsymmetriseen paineeseen johtamalla ja rajoittamalla mekaanisen voiman aukon 100 kehän siihen sektoriin, jota tuo 15 tiiviste-elementti vastaa, kuten edellä olevien kuvioiden yhteydessä selitettiin.The socket 110 of the electrical device 500 and the housing seal 200, 210, 220, 230 protecting the socket opening 100 are arranged to provide an electrical connection which is covered as described in connection with the above figures. Due to the pressure exerted on the housing 600, the at least one sealing element 200, 210, 220, 230 is arranged to radially press against the longitudinal axis of the plug 700, which seals the seal 200, 210, 220, 230 of the plug 110 as described above. The sealing elements 200, 210, 220, 230 respond to both symmetrical and asymmetric pressure by applying and limiting the mechanical force in the circumference of the opening 100 to that sector of the sealing member 15 as explained in the above figures.

Joissakin suoritusmuodoissa kotelo 600 on muodoltaan pallo. Toisissa suoritusmuodoissa sähkölaite 500 saattaa olla tietokoneen langaton hiiri, joka on peitetty kotelolla 600 ja joka on hakijan julkaisussa EP 05 028 777.0 kuvattu ratkaisu. Toisissa suoritusmuodoissa sähkölaite 500 saattaa olla keksinnön mukaisesti rannekello, kello, 20 kamera, musiikkisoitin, sähköparranajokone tai mikä tahansa muu kannettava sähkölaite. Keksinnön toisissa suoritusmuodoissa sähkölaite saattaa olla myös mikä tahansa langallinen tai langaton säätölaite, kuten esimerkiksi kaukosäädin.In some embodiments, the housing 600 has a spherical shape. In other embodiments, the electrical device 500 may be a computer wireless mouse covered by a housing 600 and is a solution described by the applicant in EP 05 028 777.0. In other embodiments, the electrical device 500 may be a wristwatch, clock, camera, music player, electric shaver, or any other portable electrical device according to the invention. In other embodiments of the invention, the electrical device may also be any wired or wireless control device, such as a remote control.

Pistoke 700 on tyypillisesti lieriömäinen, mutta keksinnön mukaisesti mitä tahansa pistokkeen 700 ja vastakkeen 110 muotoa voidaan käyttää tiiviste-elementtien 200, 25 210, 220 ja 230 kanssa. Joissakin suoritusmuodoissa tiiviste-elementit 200, 210, 220 ja 230 ja kotelo 600 aikaansaavat sähkölaitteeseen 500 tyypillisesti vesi- ja/tai ilmatiiviin tiivisteen.The plug 700 is typically cylindrical, but according to the invention any shape of the plug 700 and the socket 110 can be used with the sealing elements 200, 25 210, 220 and 230. In some embodiments, the sealing elements 200, 210, 220, and 230 and the housing 600 provide a water and / or airtight seal to the electrical device 500.

Kuvio 5 esittää sähkölaitteen 500 suoritusmuotoa 50, jossa on vastake 110, vastakkeen aukko 100 ja tiiviste, joka koostuu edellä kuvatuista tiiviste-elementeistä 200, 30 210, 220 ja 230. Tässä suoritusmuodossa sähkölaite 500 on langaton matkaviestin, kuten matkapuhelin. Toisissa suoritusmuodoissa sähkölaite voi olla keksinnön mukaisesti esimerkiksi rannekello, kello, kamera, musiikkisoitin, sähköparranajokone tai mikä tahansa kannettava sähkölaite. Tiiviste-elementtejä 200, 210, 220 ja 230 voidaan kuitenkin käyttää aikaansaamaan vesi- ja/tai ilmatiivis tiiviste mihin tahansa 35 langattomaan kannettavaan laitteeseen tai mihin tahansa tuollaiseen laitteeseen tar- 8 koitettuun vastakkeeseen tai pistokkeeseen, joihin sisältyvät myös seinäpistorasiat ja -pistokkeet, niihin kuitenkaan rajoittumatta.Figure 5 shows an embodiment 50 of the electrical device 500 having a socket 110, a socket opening 100, and a seal consisting of the sealing elements 200, 30 210, 220 and 230 described above. In this embodiment, the electrical device 500 is a wireless mobile station such as a cellular telephone. In other embodiments, the electrical device according to the invention may be, for example, a wristwatch, a clock, a camera, a music player, an electric shaver, or any portable electrical device. However, sealing elements 200, 210, 220 and 230 may be used to provide a watertight and / or airtight seal to any of the 35 wireless portable devices or sockets for any such device, including but not limited to wall outlets and plugs. limited.

Monissa suoritusmuodoissa vastakkeen 110, pistokkeen 700 ja/tai tiivisteen 200, 210, 220, 230 kaikki tai jotkin osat on valmistettu tunnetuista materiaaleista, kuten 5 kumista, silikonista ja/tai muovista, valun ja/tai ruiskuvalun avulla.In many embodiments, all or some of the parts of the connector 110, the plug 700 and / or the seal 200, 210, 220, 230 are made of known materials such as rubber, silicone and / or plastic by molding and / or injection molding.

Kuviossa 6 kotelo 500 ja tiiviste-elementit 200, 210, 220, 230 on esitetty vaiheessa 71. Vaiheessa 72 koteloa 500 puristetaan ja tiivisteeseen 200, 210, 220 ja 230 muodostetaan rako 100. Rako 100 muodostaa aukon 100, kun kotelo 500 palautuu alkuperäiseen muotoonsa. Joissakin suoritusmuodoissa aukko 100 puristetaan vaiheessa 10 73 kiinni ja/tai tiiviimpään tilaan kuin vaiheessa 72 kaarenmuotoisten elementtien 200, 210, 220, 230 avulla .In Figure 6, the housing 500 and the sealing elements 200, 210, 220, 230 are shown in step 71. In step 72, the housing 500 is compressed and a gap 100 is formed in the seal 200, 210, 220, and 230. The gap 100 forms an opening 100 . In some embodiments, the aperture 100 is compressed in step 10 73 and / or more tightly than in step 72 by the arcuate elements 200, 210, 220, 230.

Keksintö on selitetty edellä mainittujen suoritusmuotojen avulla, ja edellä on myös esitetty useita kaupallisia ja teollisia etuja. Keksinnön mukaiset menetelmät ja järjestelyt mahdollistavat vastakkeen aukon tiivistämisen vesi-ja/tai ilmatiiviillä tavalla 15 myös epäsymmetrisissä paineoloissa esimerkiksi, kun sitä puristetaan sormin sekä silloin, kun vastakkeessa 110 ei ole pistoketta 700, että myös silloin, kun vastakkeen 110 sisällä on pistoke 700.The invention has been described with the aid of the above-mentioned embodiments, and several commercial and industrial advantages have also been disclosed above. The methods and arrangements of the invention allow sealing of the socket opening in a water and / or airtight manner, even under asymmetric pressure conditions, for example when pressed with fingers, when socket 110 does not have plug 700, or when socket 110 has plug 700.

Edellä keksintöä on selitetty edellä mainittujen suoritusmuotojen avulla. On kuitenkin selvää, ettei keksintöä rajoiteta vain näihin suoritusmuotoihin, vaan siihen kuu-20 luvat kaikki mahdolliset suoritusmuodot keksinnöllisen ajatuksen ja seuraavien patenttivaatimusten hengen ja suojapiirin puitteissa.The invention has been described above by means of the above-mentioned embodiments. However, it is to be understood that the invention is not limited to these embodiments, but encompasses all possible embodiments within the spirit and scope of the inventive idea and the following claims.

Viitejulkaisut US 4 948 377, James L. Cairns, “Submersible electrical connector” EP 05 028 777.0 25Reference U.S. Pat. No. 4,948,377 to James L. Cairns, "Submersible electrical connector" EP 05 028 777.0 25

Claims

An electrical input (110) for use in an electrical apparatus (500) intended to receive by means of a socket (110) a plug (700) and further comprising a seal (200, 210, 220 and 230), and - which seal comprises at least two sealing elements (200, 210, 220 and 230) arranged to seal the opening (100) of the socket, - which plug is arranged to pass through the seal (200, 210, 220 and 230) and the opening, - at least one element (200, 210, 220 and 230) covers a cup or portion of the circumference of the socket opening (100) which is smaller than the entire circumference, characterized in that - at least one of said elements (200, 210, 220 and 230) has been provided in the form of an opening which is arranged to open away from the opening (100) of the socket, - at least one sealing element (200, 210, 220 and 230) has been arranged to operate on the basis of a pressure such as the electric the apparatus (500) is subjected to radial pressing against the stick the longitudinal axis of the rope, which seals the sealing of the socket.

Electric inlet according to claim 1, characterized in that at least one sealing element (200, 210, 220 and 230) is made of an elastic material.

Electrical inlet according to claim 1, characterized in that at least one sealing element (200, 210, 220 and 230) is made of rubber, silicone and / or plastic.

Electrical inlet according to claim 1, characterized in that the seal (200, 210, 220 and 230) is arranged to be water and / or airtight when the plug (700) is inserted through the seal.

Electrical inlet according to claim 1, characterized in that the seal (200, 210, 220 and 230) is arranged to be water and / or airtight when no plug (700) is in the socket (110).

Electrical input according to Claim 1, characterized in that the electrical apparatus (500) is a ball-shaped mouse and / or which hoist another wireless control unit.

7. A plug which has been adapted to fit into an electrical outlet according to claim 1

Socket device which has been adapted to fit into an electrical socket according to claim 1

9. A system with plugs according to claim 7, characterized in that the system for producing an integral electrical input is provided with more sockets (100) than one which holds more plugs (700) than one.

Process for producing an electrical input according to claim 1, characterized in that all or some parts of the socket (110), the plug (700) and / or the seal (200, 210, 220 and 230) have been produced by casting and / or injection molding.

11. Securing a plug and socket connector as claimed in claim 1

Securing a plug and socket connector as claimed in claim 11, comprising the steps of compressing the electrical device or its housing (31), - at least one sealing element or part thereof is subjected to the force caused by the pressure (32), - the sealing element conducts the force caused by the pressure or a portion thereof mechanically fronted (33), - a portion of the periphery of the sleeve is subjected to the transmitted force caused by the pressure (34) an increased transmitted force due to the pressure (35).