DE10053588A1 - Befestigungselement - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Befestigungsmöglichkeit angegeben, mit der sich Bauteile einfach und dauerhaft exakt im Aufbau eines Geräts, und zwar relativ zu im Geräteaufbau ausgebildeten Anschlagflächen für das Bauteil, positionieren lassen. DOLLAR A Dies wird erfindungsgemäß mit einem Befestigungselement (1) erreicht, das mehrere in unterschiedlichen Raumrichtungen orientierte Halteabschnitte (18, 19, 20) aufweist, über die das Bauteil (2) gegen die Anschlagflächen (11, 12) gepresst wird, sofern das Befestigungselement (1) in der dafür vorgesehenen Position im Aufbau des Geräts (3) fixiert ist, wobei zumindest einer der Haltleiterabschnitte (18, 19, 20) federnd mit dem Rest des Befestigungselements (1) verbunden ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement zum Justieren
eines Bauteils in einem Gerät, wobei im Aufbau des Geräts eine
Position zum Fixieren des Befestigungselements vorgesehen ist
und mehrere in unterschiedlichen Raumrichtungen orientierte
Anschlagflächen für das Bauteil ausgebildet sind.
In der Praxis ist es oftmals erforderlich, bestimmte Bauteile
eines Geräts sehr genau im Geräteaufbau zu positionieren, so
dass sie eine definierte Relativlage zu anderen Bauteilen des
Geräts einnehmen. Beispielhaft sei hier die Anordnung von
optischen Bauteilen, wie z. B. Strahlteilern, Spiegeln und
Linsen, im Strahlengang von optischen Geräten, wie
beispielsweise Geräten zur Aufzeichnung oder Wiedergabe von
Informationen auf optischen Aufzeichnungsträgern genannt.
In optischen Pickups, die in CD- und DVD-Playern verwendet
werden, wird beispielsweise ein Strahlteiler derart
angeordnet, dass er den von einer Laser-Diode ausgesandten
Laserstrahl durchlässt, so dass dieser auf einen optischen
Datenträger auftreffen und dort reflektiert werden kann.
Außerdem soll der Strahlteiler noch so angeordnet sein, dass
der vom Datenträger zurückkommende Strahl reflektiert und
dadurch zu einem Detektor geführt wird. Zur Positionierung und
Fixierung des Strahlteilers wird bei bekannten optischen
Pickups eine Spannvorrichtung verwendet, die in der Regel für
jede Raumrichtung mindestens eine Feder aufweist. Das Bauteil
wird über die Federn der Spannvorrichtung an die im
Geräteaufbau ausgebildeten Anschlagflächen für das Bauteil
gepresst. Da derartige Spannvorrichtungen aus mehreren Teilen
zusammengesetzt sind, ist der Einbau des Strahlteilers in
Verbindung mit der Montage der Spannvorrichtung sehr
aufwendig. Außerdem erweist es sich bei Verwendung von
Spannvorrichtungen mit mehreren voneinander unabhängigen
Federn häufig als problematisch, das Bauteil dauerhaft, d. h.
über die gesamte Lebensdauer des Geräts, in seiner Solllage zu
halten. Aus dem Stand der Technik ist es außerdem bekannt, den
Strahlteiler mit Hilfe von Klebstoff im Geräteaufbau zu
fixieren. Eine dauerhaft zuverlässige Fixierung lässt sich
dadurch allerdings auch nicht erzielen.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde,
eine Befestigungsmöglichkeit anzugeben, mit der sich Bauteile
einfach und dauerhaft exakt im Aufbau eines Geräts, und zwar
relativ zu im Geräteaufbau ausgebildeten Anschlagflächen für
das Bauteil, positionieren lassen.
Diese Aufgabe wird mit in unabhängigen Ansprüchen angegebenen
Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in
abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das Befestigungselement ist durch mehrere in unterschiedlichen
Raumrichtungen orientierte Halteabschnitte gekennzeichnet,
über die das Bauteil gegen die Anschlagflächen gepresst wird,
sofern das Befestigungselement in der dafür vorgesehenen
Position im Aufbau des Geräts fixiert ist, wobei mindestens
einer der Halteabschnitte federnd mit dem Rest des
Befestigungselements verbunden ist.
Ausgehend vom Stand der Technik ist zunächst erkannt worden,
dass Federn grundsätzlich zur Positionierung und Fixierung
bestimmter Bauteile im Aufbau eines Geräts geeignet sind, wenn
im Geräteaufbau entsprechende Anschlagflächen für das Bauteil
ausgebildet sind. Es ist ferner erkannt worden, dass zum
Anpressen eines Bauteils an die entsprechenden Anschlagflächen
im Geräteaufbau nicht zwangsläufig mehrere Federn erforderlich
sind, und zwar auch dann nicht, wenn die Anschlagflächen sich
in ihrer Raumorientierung unterscheiden. Erfindungsgemäß ist
nämlich erkannt worden, dass ein Bauteil auch mit einem
einzigen als Federelement ausgebildeten Befestigungselement
gegen unterschiedlich orientierte Anschlagflächen gepresst
werden kann, wenn die dreidimensionale Ausformung des
Befestigungselements an die Geometrie des Bauteils und die
Orientierungen der Anschlagflächen angepasst ist. Das
erfindungsgemäße Befestigungselement umfasst daher mehrere in
unterschiedlichen Raumrichtungen - entsprechend den
Anschlagflächen - orientierte Halteabschnitte, von denen
zumindest einer wie ein Federelement wirkt. Durch das
verwenden von Halteabschnitten wird in vorteilhafter Weise das
Befestigen optischer Baugruppen erreicht, ohne das deren
optische Wirkung eingeschränkt wird.
Die Verwendung eines einzigen Befestigungselements zur
Positionierung und Fixierung eines Bauteils im Aufbau eines
Geräts führt zu einer wesentlichen Vereinfachung bei der
Montage. Als vorteilhaft erweist sich außerdem, dass diese Art
der Fixierung sehr dauerhaft ist, so dass von einer exakten
Position des Bauteils im Geräteaufbau trotz mechanischer und
thermischer Belastungen während der gesamten Lebensdauer des
Geräts ausgegangen werden kann.
Im Hinblick auf eine fertigungstechnisch einfache und
kostengünstige Herstellung erweist es sich als vorteilhaft,
wenn das erfindungsgemäße Befestigungselement einstückig
ausgebildet ist. Dazu wird es beispielsweise aus einem
geeigneten Federstahl gebogen.
Wie bereits erwähnt muss im Aufbau des Geräts, in dem das
Bauteil justiert werden soll, eine Position zum Fixieren des
erfindungsgemäßen Befestigungselements vorgesehen sein. In
diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, wenn das
Befestigungselement einen Montageabschnitt aufweist, über den
es im Geräteaufbau festgelegt wird. In der Regel wird sich die
Geometrie des Montageabschnitts in der konstruktiven
Ausgestaltung des Geräteaufbaus wiederspiegeln, indem bei
spielsweise Anlagekanten für den Montageabschnitt ausgebildet
sind, die den Einbau des Befestigungselements zusätzlich
vereinfachen.
In einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen
Befestigungselements sind alle Halteabschnitte federnd mit dem
Montageabschnitt verbunden. Dies führt zu einer in allen
Raumrichtungen gleichmäßigen Fixierung des Bauteils. Außerdem
wird in diesem Fall auch dann eine exakte Positionierung des
Bauteils gewährleistet, wenn fertigungsbedingte
Abmessungstoleranzen des Befestigungselements und ggf. auch
des Bauteils vorliegen. Derartige Abmessungstoleranzen können
durch die federnd mit dem Montageabschnitt verbundenen
Halteabschnitte in allen Raumrichtungen ausgeglichen werden.
Im Hinblick auf einen einfachen Einbau des
Befestigungselements zusammen mit dem Bauteil ist es von
Vorteil, wenn im Montageabschnitt eine Durchführung für eine
Schraube ausgebildet ist, so dass das Befestigungselement im
Geräteaufbau festgeschraubt werden kann. Bei entsprechender
Orientierung des Montageabschnitts und der Halteabschnitte des
Befestigungselements kann das Bauteil beim Einschrauben des
Befestigungselements in seine Solllage im Geräteaufbau
gebracht und gegen die Anschlagflächen gepresst werden.
Grundsätzlich gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, die
Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise
auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird einerseits auf
die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche und
andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines
Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnungen
verwiesen.
Fig. 1 zeigt die Anordnung eines Strahlteilers in einem
optischen Pickup mit Hilfe eines erfindungsgemäßen
Befestigungselements,
Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 mit
dem Strahlteiler und dem Befestigungselement und
Fig. 3 zeigt das in den Fig. 1 und 2 dargestellte
Befestigungselement in Alleinstellung.
In Fig. 1 ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen
Befestigungselements 1 zum Justieren eines optischen Bauteils,
nämlich eines Strahlteilers 2, im Strahlengang eines Pickups 3
in einem Gerät zur Aufzeichnung oder Wiedergabe von
Informationen auf optischen Aufzeichnungsträgern dargestellt.
Bei dem hier dargestellten Pickup 3 handelt es sich um einen
DVD-Pickup, der sowohl im DVD-Modus als auch im CD-Modus
betrieben werden kann. Im DVD-Modus werden eine Laser-Diode 4
und ein Detektor 5 verwendet. Der von der Laser-Diode 4
ausgesandte Laserstrahl wird an einem halbdurchlässigen
Spiegel 6 reflektiert und tritt durch den Strahlteiler 2.
Dieser dient außerdem dazu, den von der Disk zurückkommenden
Strahl zu reflektieren und zum Detektor 5 zu lenken. Dabei
passiert der Strahl den halbdurchlässigen Spiegel 6 und wird
mit Hilfe einer Linse 7 fokussiert. Mit 8 ist ein Collimator
bezeichnet und mit 9 ein ebenfalls im Strahlengang des Pickups
3 angeordneter Spiegel. Im CD-Modus wird ein Hologramm 10
verwendet.
Fig. 2 verdeutlicht die Funktionsweise des erfindungsgemäßen
Befestigungselements 1, während Fig. 3 dessen konstruktive
Ausgestaltung wiedergibt.
Für die Funktionsweise des erfindungsgemäßen
Befestigungselements 1 ist es erforderlich, dass im Aufbau des
optischen Pickups 3 zum einen eine Position zum Fixieren des
Befestigungselements 1 vorgesehen ist und zum anderen mehrere
in unterschiedlichen Raumrichtungen orientierte
Anschlagflächen für den Strahlteiler 2 ausgebildet sind, die
hier mit 11 und 12 bezeichnet sind.
Das Befestigungselement 1 wird im hier dargestellten
Ausführungsbeispiel am Opticbody 13 des optischen Pickups 3
fixiert. Dazu weist das Befestigungselement 1 einen
Montageabschnitt 14 mit einer Schraubendurchführung 15 auf.
Die Position des Montageabschnitts 14 am Opticbody 13 wird
entsprechend durch ein Schraubenloch und zwei zusätzliche
Anlagekanten 16 und 17 im Opticbody 13 definiert. Mit Hilfe
der Anlagekanten 16 und 17 wird der Montageabschnitt 14 und
damit das gesamte Befestigungselement 1 beim Festschrauben
definiert ausgerichtet.
Das Befestigungselement 1 umfasst im hier dargestellten
Ausführungsbeispiel drei in unterschiedlichen Raumrichtungen
orientierte Halteabschnitte 18, 19 und 20. Diese
Halteabschnitte 18, 19 und 20 sind federnd mit dem
Montageabschnitt 14 verbunden.
Entsprechend der Quaderform des zu positionierenden und
fixierenden Strahlteilers 2 und den Orientierungen der
Anschlagflächen 11 und 12 sind die Halteabschnitte 18 und 19
im rechten Winkel zueinander ausgebildet, so dass sie eine
Eckkante des Strahlteilers 2 umgreifen. Die Federkräfte der
Halteabschnitte 18 und 19 pressen den Strahlteiler 2 gegen die
Anschlagflächen 11 und 12. Der Halteabschnitt 20 übt eine
Federkraft im wesentlichen senkrecht zu den Federkräften der
Halteabschnitte 18 und 19 aus und presst den Strahlteiler 2
auf diese Weise gegen den Opticbody 13.
Die exakte Ausrichtung, d. h. die Justierung, des Strahlteilers
2 erfolgt beim Einbau des Befestigungselements 1, und zwar
genauer gesagt beim Festschrauben. Dazu wird der Strahlteiler
2 zunächst zwischen den Halteabschnitten 18, 19 und 20 des
Befestigungselements 1 angeordnet. Beim Festschrauben des
Befestigungselements 1 wird der Strahlteiler dann durch die
Halteabschnitte 18 und 19 automatisch gegen die
Anschlagflächen 11 und 12 bewegt und gepresst. Schließlich
wird der Strahlteiler 2 noch durch den Halteabschnitt 20 gegen
den Opticbody 13 gepresst, so dass der Strahlteiler 2 in allen
drei Raumrichtungen dauerhaft fixiert und exakt ausgerichtet
ist.
Fig. 3 verdeutlicht, dass das Befestigungselement 1 im hier
dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig ausgebildet ist.
Claims (10)
1. Befestigungselement (1) zum Justieren eines Bauteils (2)
in einem Gerät (3), wobei im Aufbau des Geräts (3)
eine Position zum Fixieren des Befestigungselements (1) vorgesehen ist und
mehrere in unterschiedlichen Raumrichtungen orientierte Anschlagflächen (11, 12) für das Bauteil (2) ausgebildet sind,
gekennzeichnet durch mehrere in unterschiedlichen Raumrichtungen orientierte Halteabschnitte (18, 19, 20), über die das Bauteil (2) gegen die Anschlag flächen (11, 12) gepresst wird, sofern das Befestigungselement (1) in der dafür vorgesehenen Position im Aufbau des Geräts (3) fixiert ist, wobei mindestens einer der Halteabschnitte (18, 19, 20) federnd mit dem Rest des Befestigungselements (1) verbunden ist.
eine Position zum Fixieren des Befestigungselements (1) vorgesehen ist und
mehrere in unterschiedlichen Raumrichtungen orientierte Anschlagflächen (11, 12) für das Bauteil (2) ausgebildet sind,
gekennzeichnet durch mehrere in unterschiedlichen Raumrichtungen orientierte Halteabschnitte (18, 19, 20), über die das Bauteil (2) gegen die Anschlag flächen (11, 12) gepresst wird, sofern das Befestigungselement (1) in der dafür vorgesehenen Position im Aufbau des Geräts (3) fixiert ist, wobei mindestens einer der Halteabschnitte (18, 19, 20) federnd mit dem Rest des Befestigungselements (1) verbunden ist.
2. Befestigungselement (1) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass es einstückig ausgebildet ist.
3. Befestigungselement (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
gekennzeichnet durch einen Montageabschnitt (14), über den das
Befestigungselement (1) im Aufbau des Geräts (3) fixiert wird.
4. Befestigungselement (1) nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Halteabschnitte (18, 19, 20) federnd
mit dem Montageabschnitt (14) verbunden sind.
5. Befestigungselement (1) nach einem der Ansprüche 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass im Montageabschnitt (14) eine
Durchführung (15) ausgebildet ist, so dass das
Befestigungselement (1) mit Hilfe einer Schraube in der dafür
vorgesehenen Position im Aufbau des Geräts (3) fixierbar ist.
6. Verwendung eines Befestigungselements (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis 5 zum Justieren eines optischen Bauteils,
insbesondere eines Strahlteilers (2), im Strahlengang eines
optischen Pickups (3).
7. Optischer Pickup (3) mit einem Befestigungselement (1) zum
Justieren eines optischen Bauteils (2) nach einem der
Ansprüche 1 bis 5.
8. Gerät zur Aufzeichnung oder Wiedergabe von Informationen
auf optischen Aufzeichnungsträgern mit einem Pickup (3),
dadurch gekennzeichnet, dass ein optisches Bauteil (2) im
Strahlengang des Pickups (3) mit einem Befestigungselement (1)
zum Justieren des optischen Bauteils (2) in drei Richtungen
fixiert ist.
9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das
Befestigungselement (1) einstückig ausgeführt ist und zum
Fixieren des optischen Bauteils (2) federnde Halteabschnitte
(18, 19, 20) aufweist, die sich von einer an mindestens einer
Anlagefläche im Pickup ausgerichteten Montagefläche (14) des
Befestigungselements (1) zur Befestigung des
Befestigungselements (1) im Pickup (3) erstrecken.
10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich
zwei der federnden Halteabschnitte (18, 19, 20) jeweils
senkrecht nacheinander von der Montagefläche (14) des
Befestigungselements (1) erstrecken.
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