DE10121171A1 - Scharniernocken- und Gelenkmechanismus für eine Drehbewegungsanlenkung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Scharniernocken- und Gelenkmechanismus, wobei ein Gelenk (200) mit einer Scharniernocke (100) derart in Eingriff gerät, dass das Gelenk zunächst relativ um die Scharniernocke rotiert und dann mit einer linearen Bewegung mit der Scharniernocke in Eingriff gerät. Das Gelenk (200) weist vorzugsweise einen Führungsanschlag (214) auf, der während der Drehbewegung des Gelenks über eine angehobene, gewölbte Oberfläche (104) auf der Scharniernocke (100) entlanggleitet. Die lineare Bewegung zwischen dem Gelenk (200) und der Scharniernocke (100) beginnt vorzugsweise, wenn der Führungsanschlag (214) von dem Ende der gewölbten Oberfläche (104) weggleitet. Die Drehbewegung des Gelenks (200) wird durch eine oder mehrere Eingriffsvorrichtungen (206) zwangsgeführt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine oder sind mehrere Scharniernocken (100) an einer Aufnahmestruktur (300) befestigt und ein oder mehrere Gelenke (200) sind an entsprechenden Stellen an einer Abnahmestruktur (302) befestigt, wo die Abnahmestruktur (302) physisch von der Aufnahmestruktur (300) getrennt werden kann. Der Eingriff zwischen einer oder mehreren Scharniernocken (100) und dem einen oder den mehreren entsprechenden Gelenken (200) ermöglicht der Abnahmestruktur zunächst relativ zu der Aufnahmestruktur zu rotieren und dann mit einer Linearbewegung in diese einzugreifen, wodurch ein zuverlässiger Blindanschluß zwischen den Steckern der Abnahmestruktur (302) und den Steckern der ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zur Verwendung bei so genannten Personal Computern (PC).

Die Revolution der Personal Computer etablierte die Computer in der ganzen Welt sowohl zu Hause im privaten als auch im geschäftlichen Bereich. Während diese Computer typischerweise für eine einfache Handhabung konzipiert sind, sind sie nicht immer für einen einfachen Zusammenbau oder einen Erweiterungsaufbau bestimmt. Der Aufbau eines Computers schließt den Zusammenbau einer Vielzahl von Bestandteilen mit ein; eine Erweiterung, bzw. ein so genanntes "Upgrading" schließt eine Hinzunahme oder ein Entfernen von Bestandteilen mit ein. Das Verfahren des Zusammenbaus, des Hinzufügens und des Entfernens von Bestandteilen erfordert typischerweise das Auseinandernehmen eines Teils des Computers sowie ein Herstellen und/oder Lösen von elektrischen Verbindungen.

Ein Steckverbinder ist ein Typ eines elektrischen Steckers, der herkömmlicherweise zum Zusammenstecken von Bestandteilen und Vorrichtungen innerhalb eines Computers verwendet wird. Derartige Stecker sind im Stand der Technik gut bekannt und haben bekannte Vor- und Nachteile. Ein Nachteil eines Steckverbinders besteht in dem relativ einfachen Verbiegen eines Steckstiftes während dem Herstellen der Verbindung. Wenn beim Versuch des Zusammensteckens des Steckverbinders die Steckstifte nicht richtig ausgerichtet sind, wird einer oder mehrere Steckstifte anstatt in die entsprechende Steckbuchse eingeführt zu werden, auf eine harte Oberfläche der Steckbuchse gedrückt, wodurch der Steckstift derart deformiert wird, dass er nicht länger ausgerichtet ist oder nicht passend in die entsprechende Steckbuchse eingeführt wird. Durch einen derartigen Schaden kann der Stecker nicht einfach mit der Steckbuchse zusammengesteckt werden. Vielmehr muss der Stecker und möglicherweise auch die daran anzuschließende Komponente ausgetauscht werden.

Wenn eine Person beim Zusammenstecken des Steckers und der Buchse eines Steckverbinders beide Bestandteile sehen kann und ausreichend Raum zu deren Handhabung hat, kann die Person die beiden Bestandteile einfach ausrichten und ein Zusammenstecken kontrollieren, um eine Fehlausrichtung und die daraus resultierende Möglichkeit einer Beschädigung der Stifte zu verhindern. Viele Anschlüsse innerhalb eines Computers sind Blindanschlüsse, bei denen die Person die Anschlussverbindung der zwei Steckverbinder-Bestandteile nicht sehen kann und sich stattdessen anhand einer Berührung oder durch Gefühl darauf verlassen muss, sichergestellt zu haben, dass die zwei Steckverbinder- Bestandteile ausgerichtet und passend zusammengesteckt werden. Die Ergebnisse des Zusammensteckens zweier Steckverbinder-Bestandteile aufgrund einer Intuition oder Berührung sind oft mangelhaft, was dazu führt, dass die Steckstift verbogen oder gebrochen werden und eine teuere Reparatur oder ein Austausch der Bestandteile erforderlich ist. Ein derartiges Problem ist dann noch von größerer Bedeutung, wenn Platinen, wie beispielsweise ein so genanntes "Motherboard" und ein "Daughterboard" über Steckverbinder zusammengesteckt werden. Ein "Motherboard" ist typischerweise teuer und relativ brüchig, womit bei einer Beschädigung hohe Reparaturkosten die Folge sind, wenn eine Reparatur überhaupt möglich sein sollte.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verbindungsmechanismus zu schaffen, bei dem obige Nachteile im Stand der Technik eliminiert sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung aus einer Scharniernocke und einem Gelenk gemäß dem beiliegenden Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung sind Gegenstand der vom Anspruch 1 abhängigen Unteransprüche.

Obige Aufgabe wird überdies durch ein erfindungsgemäßes Verfahren nach Anspruch 21 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens sind Gegenstand der darauf bezogenen Unteransprüche.

In einer vorteilhaften Ausführungsform steht das Gelenk mit der Scharniernocke derart im Eingriff, dass zunächst das Gelenk relativ zur Scharniernocke rotiert und danach mit einer relativ zueinander geradlinigen Bewegung mit der Scharniernocke in Eingriff gerät.

In einem innovativen Aspekt kann das Gelenk einen Führungsanschlag aufweisen, der während der Drehbewegung des Gelenks entlang der Scharniernocke gleitet. In einem weiteren Aspekt einer bevorzugten Ausführungsform kann die Scharniernocke eine angehobene, bogenförmige Oberfläche haben, entlang der der Führungsanschlag während der Drehbewegung des Gelenks entlang gleitet, und eine lineare Bewegung zwischen dem Gelenk und der Scharniernocke kann beginnen, wenn der Führungsanschlag an das Ende der gewölbten Oberfläche gleitet.

In einem weiteren Aspekt einer bevorzugten Ausführungsform kann die Drehbewegung des Gelenks durch eine oder mehrere Eingriffsvorrichtungen begrenzt sein, wobei jede Eingriffsvorrichtung an einem Stift an der Scharniernocke eingreifen kann, um die lineare Bewegung des Gelenks relativ zur Scharniernocke zu beenden.

In einem weiteren Aspekt einer bevorzugten Ausführungsform sind eine oder mehrere Scharniernocken auf einer Aufnahmestruktur befestigt und ein oder mehrere Gelenke sind an entsprechenden Stellen auf einer Abnahmestruktur befestigt, und zwar dort, wo die Abnahmestruktur physisch von der Aufnahmestruktur getrennt werden kann. Ein Eingriff zwischen einer oder mehreren Scharniernocken und dem einen oder mehreren entsprechenden Gelenken ermöglicht der Abnahmestruktur zunächst relativ zur Aufnahmestruktur zu rotieren und dann mittels einer linearen Bewegung in eingriff zu gelangen, wodurch eine zuverlässige Blind- Steckverbindung zwischen den Steckelementen geschaffen ist, die auf der Abnahmestruktur und der Aufnahmestruktur vorgesehen sind. In einer gegenwärtigen bevorzugten Ausführungsform kann die Aufnahmestruktur ein Computer- Chassis und die Abnahmestruktur eine Zugangs- oder Seitenwand aufweisen.

Die Erfindung wird nun nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Scharniernocke gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Scharniernocke in einem zur Fig. 1 gedrehten Winkel;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Gelenks;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer zweiten, schmäleren Ausführungsform einer Scharniernocke gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Abnahmestruktur mit einer Mehrzahl von Gelenken, und einer Aufnahmestruktur mit einer Mehrzahl von Scharniernocken;

Fig. 6 eine Detailansicht eines elektrischen Steckers, der auf der Abnahmestruktur angeordnet ist, und einen auf der Aufnahmestruktur angeordneten elektrischen Stecker bei einem anfänglichen Zusammentreffen der Abnahmestruktur mit der Aufnahmestruktur;

Fig. 7 eine Detailansicht eines elektrischen Steckers, der auf der Abnahmestruktur angeordnet ist, und einen auf der Aufnahmestruktur angeordneten elektrischen Stecker, wenn lineare Bewegung der Abnahmestruktur relativ zur Aufnahmestruktur beginnt;

Fig. 8 eine Seitenansicht des Gelenks und der Scharniernocke nach der Vervollständigung der linearen Eingriffsbewegung;

Fig. 9 eine Detailansicht des zusammengesteckten elektrischen Steckverbinders nach einer Vervollständigung der linearen Eingriffsbewegung;

Fig. 10 ein Querschnitt des Gelenks und der Scharniernocke nach der Vervollständigung einer linearen Eingriffsbewegung;

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht einer mit einer Aufnahmestruktur über zwei Gelenke und Scharniernockensätze gepaarten Abnahmestruktur.

Mit Bezug auf Fig. 1 ist eine Scharniernocke 100 gezeigt. Die Scharniernocke 100 hat eine Kontaktfläche 102, die bevorzugterweise in eine gekrümmte Oberfläche 104 und eine Flankenfläche 106 unterteilt ist, die auf beiden Seiten der gekrümmten Oberfläche 104 angeordnet ist. Jede Flankenfläche 106 ist bevorzugterweise derart gekrümmt, dass ihr vorderes Ende im Wesentlichen vertikal und ihr rückwärtiges Ende 107 (siehe Fig. 2) im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, wobei dazwischen eine glatte und kontinuierliche Krümmung vorgesehen ist. In einer bevorzugten Ausführungsform nimmt die Krümmung einer jeden Flankenfläche 106 im Querschnitt die Form eines Kreisbogens an. Andere glatte und kontinuierliche Krümmungen sind jedoch innerhalb des Umfangs der bevorzugten Ausführungsform, wie beispielsweise in Form eines Ellipsenbogens ebenso möglich. Die Flankenflächen 106 sind vorzugsweise derart geformt, dass der Krümmungsradius der Flankenfläche 106 im Wesentlichen seitwärts über die Scharniernocke konstant ist.

Die gewölbte Oberfläche 104 beginnt vorzugsweise im Wesentlichen koplanar mit den angrenzenden Flankenflächen 106. Die gewölbte Oberfläche 104 hebt sich beim Verlauf nach oben und an die Rückseite über die Kontaktfläche von den Flankenflächen 106 ab und erstreckt sich nach außen und nach oben relativ zu den Flankenflächen 106, um eine Kante auf der Kontaktfläche 102 zu bilden. In einer bevorzugten Ausführungsform nimmt die Krümmung der gewölbten Oberfläche 104 die Form eines Ellipsenbogens an. Andere glatte und kontinuierliche Krümmungen sind jedoch innerhalb des Umfangs der bevorzugten Ausführungsform, wie beispielsweise die Form eines Kreisbogens mit einem größeren Krümmungsradius im Vergleich zu dem der Flankenflächen 106 ebenso möglich. Die gewölbte Oberfläche 104 ist vorzugsweise derart geformt, dass der Krümmungsradius der gewölbten Oberfläche 104 im Wesentlichen über seine seitliche Abmessung konstant ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die gewölbte Oberfläche 104 zentrisch auf der Kontaktfläche 102 angeordnet. Die gewölbte Oberfläche 104 muss jedoch nicht zentrisch auf der Kontaktfläche 102 angeordnet sein. Überdies liegt es innerhalb des Umfangs der bevorzugten Ausführungsform, dass die gewölbte Oberfläche 104 an einem Ende der Scharniernocke 100 derart angeordnet ist, dass nur eine Flankenfläche 106 vorliegt, die auf einer Seite der gewölbten Oberfläche 104 angeordnet ist. Es ist ebenso vorteilhaft, dass die gewölbte Oberfläche 104 mit der Kontaktfläche 102 bündig abschließt.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist in der Scharniernocke 100 eine Öffnung 110 vorgesehen. Bei einer Ansicht von oben nimmt die Öffnung 110 vorzugsweise eine rechteckige Form an, so dass das hintere Ende 105 der gewölbten Oberfläche 104 an die Öffnung 110 angrenzt und sich die hinteren Enden 107 der Flankenflächen 106 entlang der Enden der Öffnung 110 an die Rückseite der Scharniernocke 100 erstrecken. Das hinterste Ende 105 der gewölbten Oberfläche 104 ist vorzugsweise angrenzend an der Öffnung 110 angeordnet. An ihrem hintersten Ende 105 liegt die gewölbte Oberfläche 104 höher als die angrenzenden Flankenflächen 106. Eine hintere Wand 112 der Scharniernocke 100 ist hinter der Öffnung 110 angeordnet.

Die Scharniernocke 100 hat vorzugsweise zwei Seitenwände 114, die im Wesentlichen parallel zueinander und im Wesentlichen parallel zu dem Krümmungsradius der gewölbten Oberfläche 104 und der Flankenflächen 106 ausgerichtet sind. Ein Achsstift 108 erstreckt sich von jeder Seitenwand 114 der Scharniernocke 100. Der Achsstift 108 hat vorzugsweise die Form eines geraden Zylinders. Die Achsstifte 108 sind vorzugsweise zueinander ausgerichtet, so dass deren Mittelachslinie im Wesentlichen dieselbe ist.

Mit Bezug auf Fig. 3 ist dort ein Gelenk 200 gezeigt. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gelenk 200 eine Basis 202 auf. Eine Befestigungsfläche 204 ist vorzugsweise an der Basis 202 befestigt und relativ zur Basis 202 derart gestaltet, dass das Gelenk 200 an einem externen Element oder einer Vorrichtung über die Befestigungsfläche 204 befestigt werden kann. Das Gelenk 200 weist vorzugsweise zwei Eingriffsvorrichtungen 206 auf, die an einander gegenüberliegenden Seiten des Gelenks 200 angeordnet sind, wobei jede Eingriffsvorrichtung 206 an der Basis 202 befestigt ist und sich von dieser im Wesentlichen nach unten erstreckt. In einer bevorzugten Ausführungsform weist jede Eingriffsvorrichtung 206 einen Zwangsführungs-Schenkel 208 und einen Ausricht-Schenkel 210 auf, wobei eine Eingriffstasche 212 zwischen dem Zwangsführungs-Schenkel 208 und dem Ausricht-Schenkel 210 angeordnet ist. Die Zwangsführungs-Schenkel 208 haben vorzugsweise dieselbe Länge. Die Ausricht-Schenkel 210 haben ebenso vorzugsweise im Wesentlichen dieselbe Länge. Jede Eingriffstasche 212 hat vorzugsweise im Wesentlichen dieselbe halbkreisförmige Krümmung in einer zur Basis 202 nach unten gerichteten Richtung.

Das Gelenk weist ebenso einen Führungsanschlag 214 auf, der sich im Wesentlichen von der Basis 202 nach unten erstreckt. Der Führungsanschlag 214 ist vorzugsweise im Wesentlichen so breit wie die gewölbte Oberfläche 104. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Boden des Führungsanschlags 214 im Wesentlichen flach. Der Führungsanschlag 214 hat vorzugsweise die Form eines rechtwinkligen Quaders mit abgerundeten oder abgeschrägten Kanten, so dass er im Querschnitt und an seiner Bodenfläche im Wesentlichen rechtwinklig ist. Andere Formen des Führungsanschlags 214 sind jedoch innerhalb des Umfangs der bevorzugten Ausführungsform, wie beispielsweise in Form von Zylindern ebenso möglich. Überdies muss der Führungsanschlag 214 im Querschnitt nicht konstant sein; wie das exemplarisch und in einer nicht begrenzenden Weise zu verstehen ist, kann der Führungsanschlag dort wo er an der Basis 202 befestigt ist, zylindrisch sein und bis zu seinem distalen Ende in einen rechtwinkligen Quader übergehen. Der Führungsanschlag 214 ist vorzugsweise seitlich vom Zentrum der Basis 202 angeordnet.

Die Maße und Merkmale der Scharniernocke 100 und die des Gelenks 200 sind vorzugsweise einander entsprechend ausgewählt. Jede Eingriffstasche 212 ist dazu bestimmt, den entsprechenden Achsstift 108 einer Scharniernocke 100 aufzunehmen und hat damit vorzugsweise einen größeren Krümmungsradius als der entsprechende Achsstift 108, um diesen aufzunehmen und mit dem entsprechenden Achsstift 108 in Eingriff zu gelangen. Des Weiteren sind der Zwangsführungs-Schenkel 208 und der Ausricht-Schenkel 210 einer Eingriffsvorrichtung 206 mit einem größeren Abstand beabstandet als der Durchmesser des entsprechenden Achsstifts 108, um einen im Wesentlichen ungehinderten Zugang des Achsstifts 108 in die Eingriffstasche 212 zu ermöglichen. Während der Führungsanschlag 214 vorzugsweise im Wesentlichen seitlich vom Zentrum der Basis 202 des Gelenks 200 angeordnet ist, um der bevorzugten zentrischen Anordnung der gewölbten Oberfläche 104 auf der Scharniernocke 100 zu entsprechen, stehen die seitwärtigen Positionen des Führungsanschlags 214 und der gewölbten Oberfläche 104 in gegenseitiger Abhängigkeit und sie sind derart gewählt, dass sie im Wesentlichen einander entsprechen. Folglich wird bei einer nicht zentrischen Anordnung der gewölbten Fläche 104 auf der Kontaktfläche 102 der Führungsanschlag 214 entsprechend relativ zur Basis 202 vom Zentrum beabstandet angeordnet.

Mit Bezug zu Fig. 5 sind eine Aufnahmestruktur 300 und eine Abnahmestruktur 302 gezeigt. Die Abnahmestruktur 302 kann von der Aufnahmestruktur 300 getrennt werden. Vorzugsweise sind zwei Scharniernocken 100 an der Aufnahmestruktur 300 befestigt, während zwei Gelenke 200 an der Abnahmestruktur 302 befestigt sind. Es ist jedoch innerhalb des Umfangs der bevorzugten Ausführungsform möglich, mindestens eine weitere Scharniernocke 100 und ein entsprechendes Gelenk 200 zu verwenden. Es liegt ebenso innerhalb des Umfangs der bevorzugten Ausführungsform, eine einzelne Scharniernocke 100 und ein einzelnes Gelenk 200 zu verwenden, die breit genug sind, um eine adäquate Stabilität vorzusehen, wenn die Abnahmestruktur 302 mit der Aufnahmestruktur 300 im Eingriff ist. Bei der Verwendung von zwei Scharniernocken 100 und zwei Gelenken 200 sind die Scharniernocken 100 und die Gelenke 200 entsprechend beabstandet, so dass jedes Gelenk 200 mit der entsprechenden Scharniernocke 100 im Eingriff steht. Die Scharniernocken 100 und die Gelenke 200 sind derart angeordnet, dass sie nach ihrem jeweiligen Eingriff die Aufnahmestruktur 300 mit der Abnahmestruktur 302 zusammen in einer gewünschten Konfiguration verbinden. In einer bevorzugten Ausführungsform haben eine Scharniernocke 100 und ihr entsprechendes Gelenk 200 eine zu der anderen Scharniernocke 100 mit ihrem entsprechenden Gelenk 200 unterschiedliche Breite. In exemplarischer und nicht begrenzender Weise ist in Fig. 4 eine Scharniernocke 100 mit geringerer Breite gezeigt. Durch das Vorsehen von Scharniernocken 100 und Gelenken 200 mit unterschiedlichen Breiten ist eine Passung zwischen der Abnahmestruktur 302 und der Aufnahmestruktur 300 derart vorgesehen, dass die Abnahmestruktur 302 nur in einer einzigen Orientierung zu der Aufnahmestruktur eingesetzt werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Aufnahmestruktur 300 ein Computer-Chassis und die Abnahmestruktur 302 eine Zugangstür- oder Seitenwandklappe sein. Die Computer-Chassis weist eine durch die Zugangsklappe im Ganzen oder teilweise überdeckte Öffnung auf. Eine Scharniernocke 100 ist angrenzend zur Öffnung in dem Computer-Chassis angeordnet, und ein Gelenk 200 ist an der Zugangsklappe an einer zur Platzierung der Scharniernocke 100 entsprechenden Stelle angeordnet. Wenn mehrere Scharniernocken 100 und Gelenke 200 verwendet werden, sind sie an entsprechenden Stellen zueinander angeordnet. In einer gemäß Fig. 6 gezeigten bevorzugten Ausführungsform weisen die Aufnahmestruktur 300 und die Abnahmestruktur 302 auch bedruckte Schaltplatinen 310 auf, die durch den Eingriff der Scharniernocken 100 mit den Gelenken 200 zusammengesteckt werden. An der bedruckten Schaltkreisplatine 310, die an der Abnahmestruktur 302 befestigt ist, ist ein Stecker 306 angebracht, während an der an der Aufnahmestruktur 300 befestigten Schaltkreisplatine 310 eine Steckbuchse 308 angebracht ist. Der Stecker 306 und die Steckbuchse 308 sind typische Teile eines Steckverbinders, wobei andere Typen von Steckverbindern nach Wunsch ebenso verwendet werden können. Die Scharniernocke 100 und das Gelenk 200 ermöglichen folglich, dass ein Stecker 306 auf einer Schaltkreisplatine 310 an einer Zugangsabdeckung mit einer Steckbuchse 308 auf einer Schaltkreisplatine 310, die an einem Computer-Chassis befestigt ist, zuverlässig blind zusammengesteckt werden kann.

Die Aufnahmestruktur 300 weist vorzugsweise Öffnungen 304 (siehe Fig. 5) an beiden Seiten einer jeden Scharniernocke 100 auf, um die Zwangsführungs-Schenkel 208 mit ihrer gesamten Länge aufzunehmen. Sowohl die Länge der Zwangsführungs-Schenkel 208 als auch die relative Position der Eingriffstasche 212 hängen von dem gewünschten Eingriff der Abnahmestruktur 302 mit der Aufnahmestruktur 300 ab, wie das aus der nachfolgenden Beschreibung des Befestigungsverfahrens ersichtlich wird.

Um die Abnahmestruktur 302 an der Aufnahmestruktur 300 zu befestigen, wird die Abnahmestruktur 302 an der Aufnahmestruktur 300 derart ausgerichtet, dass die Gelenke 200 an der Abnahmestruktur 302 entsprechend der Position der Scharniernocken 100 an der Aufnahmestruktur 300 positioniert werden, wie das in Fig. 5 gezeigt ist. Die Abnahmestruktur 302 wird in einem Winkel in die Aufnahmestruktur 300 eingesetzt. Aus Gründen der Klarheit wird der Eingriffsprozess nun mit Bezug auf eine einzelne Scharniernocke 100 mit einem entsprechenden Gelenk beschrieben, wobei verständlich ist, dass jeder Schritt des Eingriffsverfahrens im Wesentlichen gleichzeitig für jedes entsprechende Scharniernocken- 100 und Gelenk-Paar zutrifft.

Sowie die Abnahmestruktur 302 in Richtung auf die Aufnahmestruktur 300 geschoben wird, trifft das distale Ende des Führungsanschlags 214 an dem Gelenk 200 auf die gewölbte Oberfläche 104. Vorzugsweise kontaktiert auch das distale Ende eines jeden Zwangsführungs-Schenkels 208 den entsprechenden Achsstift 108. Ein derartiger Kontakt ist jedoch nicht erforderlich. Das Gelenk 200 kann relativ zur Scharniernocke 100 nach dessen Eingriff frei rotieren. Es liegt im Umfang der bevorzugten Ausführungsform, dass die gesamte Kontaktfläche 102 die gewölbte Oberfläche 104 ist, und die Flankenflächen 106 nicht vorgesehen sind. Fig. 6 zeigt die Beziehung des Steckers 306 zur Steckbuchse 308 beim ersten Zusammentreffen der Abnahmestruktur 302 mit der Aufnahmestruktur 300.

Die Abnahmestruktur 302 wird dann relativ zur Scharniernocke 100 derart gedreht, dass der Führungsanschlag 214 entlang der gewölbten Oberfläche 104 gleitet, wenn er sich in Richtung zur Öffnung 110 bewegt. Jeder Zwangsführungs-Schenkel 208 hält vorzugsweise einen Kontakt mit dem entsprechenden Achsstift 108 aufrecht und rotiert um diesen. Die Abnahmestruktur 302 wird als Teil dieser Bewegung nach oben bewegt. Folglich ist die Krümmung der gewölbten Oberfläche 104 und deren Höhe an ihrem rückwärtigen Ende 105 vorzugsweise derart ausgewählt, dass ein passender Zwischenraum zwischen den Steckern 306, die an der Abnahmestruktur 302 angebracht sind, und den Steckbuchsen 308 vorgesehen ist, die mit der Aufnahmestruktur 300 verbunden sind. Überdies ist zu beachten, dass sowohl die Krümmung der gewölbten Oberfläche 104 und die Länge des Führungsanschlags 214 vorzugsweise derart gewählt sind, dass eine Beeinflussung zwischen den mit der Abnahmestruktur 302 verbundenen Steckern 306 und den mit der Aufnahmestruktur 300 verbundenen Steckbuchsen 308 an jedem Punkt während der Drehung der Abnahmestruktur 302 um die Scharniernocke 100 verhindert wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden eine Führung und eine seitliche Stabilität während der Drehung des Gelenks 200 relativ zu der Scharniernocke 100 durch die Eingriffsvorrichtungen 206 relativ zu den Seitenwänden 114 der Scharniernocke 100 geschaffen. Das Gelenk 200 hat vorzugsweise zwei Eingriffsvorrichtungen 206, die in einem leicht größeren Abstand beabstandet sind als der Abstand zwischen den Seitenwänden 114. Die Innenabschnitte der Eingriffsvorrichtungen 206 sind vorzugsweise im Wesentlichen flach und im Wesentlichen parallel zu den Seitenwänden 114. Somit kann das Gelenk 200 relativ zu der Scharniernocke 100 frei rotieren, und die Bewegung des Gelenks 200 ist durch die Interaktion zwischen den Eingriffsvorrichtungen 206 und den Seitenwänden 114 begrenzt. D. h., dass das Gelenk 200 nur in einem zum Abstand zwischen den Eingriffsvorrichtungen 206 und den Seitenwänden 114 entsprechenden Abstand seitwärts bewegt werden kann. Überdies ist eine weitere Drehbewegung des Gelenks folglich im Wesentlichen in einem einzigen Freiheitsgrad begrenzt, da Auslenkungen dazu führen würden, dass die Eingriffsvorrichtungen 206 mit den Seitenwänden 114 zusammenstoßen würden.

Mit der Drehung des Gelenks 200 nähert sich der Führungsanschlag 214 der Öffnung 110 und die Eingriffstaschen 212 werden nach oben und nach hinten bewegt. Beim Annähern des Gelenks 200 an das Drehende beginnt der Führungsanschlag 214 sich von dem rückwärtigen Ende 105 der gewölbten Oberfläche 104 weg zu bewegen, so dass nur ein Teil des distalen Endes des Führungsanschlags 214 mit der gewölbten Oberfläche 104 in Kontakt steht. Die Beziehung des Steckers 306 zu der Steckbuchse 308 ist in Fig. 7 gezeigt. Bei einer anhaltenden Drehung des Gelenks 200 gleitet der Führungsanschlag 214 von dem Ende 105 der gewölbten Oberfläche 104 weg, wodurch die Drehbewegung beendet wird. Die Öffnung 110 hat Abmessungen, die ein Eindringen des Führungsanschlags 214 erlauben. Das Gelenk 200 beginnt dann eine im Wesentlichen lineare Bewegung, wenn der Führungsanschlag 214 unter dem Einfluss einer linearen Kraft in die Öffnung 110 eintritt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird diese lineare Kraft manuell, direkt oder mit Hilfe eines Hebels oder einer anderen Struktur zum Aufbringen einer Kraft, wie sie dem Fachmann bekannt ist, aufgebracht. Die lineare Kraft kann ebenso die Gravitationskraft sein, wenn die Scharniernocke 100 derart orientiert ist, dass die Gravitationskraft in der gewünschten Richtung relativ zur Scharniernocke 100 wirkt. Damit ist zu ersehen, dass die Scharniernocke 100 und das Gelenk 200 in einer Vielzahl von Orientierungen verwendet werden können.

Bei dem Beginn der linearen Bewegung des Führungsanschlags 214 in die Öffnung 110 werden die Eingriffstaschen 212 im Wesentlichen vertikal über den entsprechenden Achsstiften 108 angeordnet. Wenn der Führungsanschlag 214 linear in die Öffnung 110 eintritt, ergreift im Zusammenhang mit der Abwärtsbewegung des Führungsanschlags 214 jede Eingriffsvorrichtung 206 den entsprechenden Achsstift 108 zwischen dem Zwangsführungs-Schenkel 208 und dem Ausricht- Schenkel 210. Mit Bezug auf Fig. 8, wird mit einer Abwärtsbewegung des Gelenks 200 fortgefahren, wobei die Abwärtsbewegung beendet wird, wenn die Eingriffstasche 212 auf den Achsstift 108 trifft. Die Beziehung zwischen dem Stecker 306 und der Steckbuchse 308 nach einem derartigen Eingriff ist in Fig. 9 gezeigt. Nach dem Eingriff des Achsstifts 108 in die Eingriffstasche 212 kann die Abnahmestruktur 302 nicht weiter in Richtung zur Scharniernocke 100 linear bewegt werden. Damit ist folglich zu ersehen, dass der Achsstift 108 als eine Sicherheitsvorrichtung dienen kann, um einen übermäßigen Druck auf die mit der Abnahmestruktur 302 verbundenen Steckbuchsen 306 und die mit der Aufnahmestruktur 300 verbundenen Stecker 308 zu verhindern. Es liegt innerhalb des Umfangs der bevorzugten Ausführungsform, dass die Abwärtsbewegung des Gelenks 200 stattdessen durch eine andere Struktur begrenzt wird, wie beispielsweise durch die Steckverbinder 306, 308 oder einer damit verbundenen Schutzvorrichtung, so dass die Abnahmestruktur 302 bis zum Aufbringen einer linearen Kraft auf die Aufnahmestruktur 300 nicht völlig mit dieser in Eingriff gelangt, an welchem Punkt die Eingriffstasche 212 auf den Achsstift 108 trifft und eine weitere lineare Bewegung des Gelenks verhindert. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Achsstift 108 im Wesentlichen so lang wie die Dicke der Eingriffsvorrichtung 206, um einen sicheren Kontakt zwischen dem Achsstift 108 und der Eingriffstasche 212 zu gewährleisten. Überdies ist der Radius des Achsstifts 108 vorzugsweise geringfügig kleiner als der Radius der Eingriffstasche 212, um einen sicheren Kontakt zwischen dem Achsstift 108 und der Eingriffstasche 212 vorsehen zu können. Es ist zu ersehen, dass die Position der Eingriffstasche 212 relativ zur Eingriffsvorrichtung 206 und zum Gelenk 200 das Maß der linearen Bewegung des Gelenks 200 relativ zu der Scharniernocke 100 bestimmt.

Dieses Maß einer linearen Bewegung hängt von der speziellen Konfiguration der Abnahmestruktur 302 und der Aufnahmestruktur 300 und dem speziellen Bedarf des Konstrukteurs oder des Bedieners hinsichtlich dieser Konfiguration ab.

Wie in Fig. 10 gezeigt, begrenzt die Rückwand 112 die rückwärtige Bewegung des Führungsanschlags 214, und die obere rückwärtige Kante 105 der Öffnung 110 begrenzt die Vorwärtsbewegung des Führungsanschlags 214, wenn die Bewegung des Gelenks 200 beendet ist und der Führungsanschlag 214 in einem relativ zur Scharniernocke 100 arretierten Zustand ist. Folglich wird in einer bevorzugten Ausführungsform das Gelenk 200 durch die Öffnung 110 und die Rückwand 112 in Kombination mit dem Achsstift 108 und der Eingriffstasche 212 in seiner Paarungsposition begrenzt. Überdies wird durch diese Konfiguration beim Vorschub des Führungsanschlags in die Öffnung eine im Wesentlichen lineare Bewegung des Führungsanschlags 214 durch die Öffnung 110 und die Rückwand 112 erzwungen. Folglich sind die Aufnahmestruktur 300 und die Abnahmestruktur 302 miteinander verbunden, wie das in Fig. 11 gezeigt ist (zur Klarheit sind der Stecker 306 und die Steckbuchse 308 nicht gezeigt).

Es liegt innerhalb des Umfangs der bevorzugten Ausführungsform, dass der Achsstift 108 nicht vorgesehen ist, und dass die Linearbewegung des Gelenks 200 angehalten wird, wenn die Basis 202 die Scharniernocke 100 kontaktiert. Wenn ein Achsstift 108 nicht vorgesehen ist, kann die Eingriffsvorrichtung 206 kürzer sein als entweder der Zwangsführungs-Schenkel 208 oder der Ausricht-Schenkel 210, die beim Verwenden eines Achsstifts 108 vorgesehen sind. Eine derartige Konfiguration kann in vorteilhafter Weise bei Raum-begrenzenden Anwendungen verwendet werden.

Eine Abnahme der Abnahmestruktur 302 erfolgt in der entgegengesetzten Weise, wie sie oben beschrieben wurde. Eine lineare aufwärtige Kraft wird auf die Abnahmestruktur 302 aufgebracht, um jedes Gelenk 200 linear von der entsprechenden Scharniernocke 100 nach oben zu bewegen. Dann wird die Abnahmestruktur 302 von der Aufnahmestruktur 300 derart gekippt, dass das Gelenk 200 gedreht wird, womit der Abnahmestruktur 302 ermöglicht wird, dass die Aufnahmestruktur 300 in einem Winkel weggezogen wird.

Während die bevorzugte Ausführungsform hinsichtlich des Anschlusses zwischen bedruckten Leiterplatinen beschrieben wurde, ist die Erfindung jedoch nicht darauf begrenzt. Beispielsweise kann die Erfindung in gleicher Weise für andere Anwendungen genutzt werden, bei denen Steckverbinder blind zusammengesteckt werden müssen.

Folglich wurde eine bevorzugte Ausführungsform einer Scharniernocke mit einem Gelenkmechanismus für einen Winkeleinsatz einer bedruckten Leiterplatine mit vielen einbezogenen Vorteilen beschrieben.

Claims (24)

1. Verbindungsmechanismus, aufweisend:
eine Scharniernocke (100), die eine gewölbte Oberfläche (104) und eine Öffnung (110) aufweist, an der die gewölbte Oberfläche (104) endet; und
ein Gelenk (200), das einen Führungsanschlag (214) aufweist, der derart ausgeführt ist, dass er über die gewölbte Oberfläche (104) der Scharniernocke (100) entlang gleitet und diese kontaktiert.

2. Verbindungsmechanismus nach Anspruch 1, wobei die Scharniernocke (100) überdies mindestens einen Achsstift (108) aufweist.

3. Verbindungsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gelenk überdies eine Eingriffsvorrichtung (206) aufweist.

4. Verbindungsmechanismus nach Anspruch 3, wobei die Eingriffsvorrichtung (206) einen Zwangsführungs-Schenkel (208), einen Ausricht-Schenkel (210) und eine zwischen dem Zwangsführungs-Schenkel (208) und dem Ausricht-Schenkel (210) ausgebildete Eingriffstasche (212) aufweist.

5. Verbindungsmechanismus nach Anspruch 4, wobei die Eingriffstasche (212) zum Aufnehmen des Achsstifts (108) ausgebildet ist.

6. Verbindungsmechanismus nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Zwangsführungs-Schenkel (208) länger als der Ausricht- Schenkel 210 ist.

7. Verbindungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei das Gelenk (200) überdies zwei Eingriffsvorrichtungen (206) aufweist, die derart orientiert sind, dass der Führungsanschlag (214) zwischen den Eingriffsvorrichtungen angeordnet ist.

8. Verbindungsmechanismus nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Scharniernocke (100) überdies Seitenwände (114) aufweist, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.

9. Verbindungsmechanismus nach Anspruch 8, wobei das Gelenk (200) überdies eine Eingriffsvorrichtung (206) mit einer Innenfläche aufweist, die im Wesentlichen parallel zu einer der Seitenwände (114) der Scharniernocke ist.

10. Verbindungsmechanismus nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Scharniernocke (100) überdies eine Flankenfläche (106) aufweist, die angrenzend an die gewölbte Oberfläche (104) angeordnet ist und die sich nach außen und nach oben relativ zu der Flankenfläche erstreckt.

11. Verbindungsmechanismus nach Anspruch 10, wobei die gewölbte Oberfläche (104) im Wesentlichen zwischen den beiden Flankenflächen (106) zentrisch angeordnet ist.

12. Verbindungsmechanismus nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Scharniernocke (100) überdies eine Rückwand (112) an der Rückseite der Öffnung (110) aufweist, wobei die Rückwand und die Kante der Öffnung, an der die gewölbte Oberfläche (104) endet, die Bewegung des Führungsanschlags (214) führt, nachdem der Führungsanschlag (214) in die Öffnung (110) eingeführt ist.

13. Verbindungsmechanismus nach einem der vorangehenden Ansprüche, der überdies eine Abnahmestruktur (302), die an mindestens einem Gelenk (200) befestigt ist, und eine Aufnahmestruktur (300) aufweist, die an mindestens einer Scharniernocke (100) befestigt ist.

14. Verbindungsmechanismus nach Anspruch 13, wobei mindestens ein Paarungs-Paar aus einem Gelenk (200) und einer Scharniernocke (100) eine unterschiedliche Breite relativ zu einem zweiten Gelenk und einer zweiten Scharniernocke hat.

15. Verbindungsmechanismus nach Anspruch 13, wobei die Aufnahmestruktur (300) ein Computer-Chassis ist.

16. Verbindungsmechanismus, aufweisend:
eine Scharniernocke (100) mit
einer gewölbten Oberfläche (104);
zwei Flankenflächen (106), zwischen denen die gewölbte Oberfläche (104) im Wesentlichen zentrisch angeordnet ist;
einer Öffnung (110), an der die gewölbte Oberfläche (106) endet;
zwei im Wesentlichen zueinander parallelen Seitenwänden (114);
einem sich senkrecht zu jeder Seitenwand (114) erstreckenden Achsstift (108), die sich beide im Wesentlichen zueinander koaxial erstrecken; und
einer Rückwand (112) an der Rückseite der Öffnung (110); und
ein Gelenk (200) mit
einem Führungsanschlag (214), der derart ausgeführt ist, dass er an der gewölbten Oberfläche (104) entlang gleitet und diese kontaktiert, und
zwei Eingriffsvorrichtungen (206), mit jeweils einem Eingriffsarm, einem Ausrichtarm und einer Eingriffstasche (212), wobei jede Eingriffstasche (212) derart ausgeführt ist, dass sie den entsprechenden Achsstift (108) der Scharniernocke (100) aufnimmt.

17. Mechanismus zum Verbinden einer Computerwand mit einem Computer-Chassis, aufweisend:
ein Computer-Chassis mit einer Öffnung und mindestens einer Scharniernocke (100) angrenzend an die Öffnung und
eine Seitenwand mit mindestens einem Gelenk (200), wobei die Anordnung mit mindestens einem Gelenk (200) der Anordnung mit mindestens einer Scharniernocke (100) entspricht.

18. Mechanismus nach Anspruch 17, der überdies eine erste bedruckte Schaltkreisplatine, die an der Computer- Seitenwand befestigt ist und einen ersten an der bedruckten Schaltkreisplatine befestigten Stecker hat, und eine zweite bedruckte Schaltkreisplatine, die an dem Computer-Chassis befestigt ist, sowie einen zweiten an der zweiten Schaltkreisplatine befestigten Stecker an einer Stelle entsprechend der Stelle für den ersten Stecker aufweist.

19. Mechanismus nach Anspruch 17, wobei die mindestens eine Scharniernocke (100) eine gewölbte Oberfläche (104) und eine Öffnung (110) aufweist, an der die gewölbte Oberfläche (104) endet, und das mindestens eine Gelenk einen Führungsanschlag (214) aufweist, der dazu bestimmt ist, entlang der gewölbten Oberfläche (104) der Scharniernocke zu gleiten und diese zu kontaktieren.

20. Mechanismus nach Anspruch 17, wobei die Scharniernocke (100) überdies aufweist:
eine gewölbte Oberfläche (104);
eine Öffnung (110), an der die gewölbte Oberfläche (104) endet; und
eine Rückwand (112) an der Rückseite der Öffnung (110) und
wobei das Gelenk überdies aufweist:
einen Führungsanschlag (214), der dazu bestimmt ist, entlang der gewölbten Oberfläche (104) zu gleiten und diese zu kontaktieren;
wobei die Rückwand (112) und die Kante der Öffnung (110), an der die gewölbte Oberfläche (104) endet, die Bewegung des Führungsanschlags (214) nach dem Eindringen des Führungsanschlags (214) in die Öffnung (110) zwangsführt.

21. Verfahren zum Einsetzen und zum linearen Eingreifen eines Gelenks (200) in eine Scharniernocke (100) unter einem Winkel, das die Schritte aufweist:
Vorsehen einer Scharniernocke (100) mit einer gewölbten Oberfläche (104), die an einer Öffnung (110) endet;
Vorsehen eines Gelenks (200) mit einem Führungsanschlag (214);
Anordnen des Gelenks (200) in kontaktierender Weise mit der Scharniernocke (100) derart, dass der Führungsanschlag (214) die gewölbte Oberfläche (104) kontaktiert;
Drehen des Gelenks (200) relativ zu der Scharniernocke (100) derart, dass der Führungsanschlag (214) entlang der gewölbten Oberfläche (104) gleitet, bis der Führungsanschlag (214) von der gewölbten Oberfläche (104) abhebt; und
lineares Entlanggleiten des Gelenks (200) relativ zu der Scharniernocke (100) derart, dass der Führungsanschlag (214) in die Öffnung (110) der Scharniernocke (100) eintritt.

22. Verfahren nach Anspruch 21, das überdies die Schritte eines Befestigens der Scharniernocke an einer Aufnahmestruktur (300) und das Befestigen des Gelenks (200) an einer Abnahmestruktur (302) aufweist.

23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Aufnahmestruktur (300) eine erste bedruckte Schaltkreisplatine mit einem ersten Stecker und die Abnahmestruktur (302) eine zweite bedruckte Schaltkreisplatine mit einem zweiten Stecker aufweist, und das Verfahren überdies den Schritt eines entsprechenden Eingreifens des ersten Steckers mit dem zweiten Stecker umfasst, wenn der Führungsanschlag (214) in die Öffnung (110) der Scharniernocke (100) eintritt.

24. Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Scharniernocke (100) überdies eine Mehrzahl von Achsstiften (108) aufweist, die im Wesentlichen entlang einer gemeinsamen Mittellinie ausgerichtet sind und das Gelenk (200) überdies eine entsprechende Anzahl von Eingriffsvorrichtungen (206) aufweist, die jeweils einen Zwangsführungs-Schenkel (208), einen Ausricht-Schenkel (210) und eine Eingriffstasche (212) zwischen dem Zwangsführungs-Schenkel und dem Ausricht- Schenkel aufweist, wobei das Verfahren überdies den Schritt eines Eingreifens der Achsstifte (108) in den entsprechenden Eingriffstaschen (112) aufweist.