DE10121171C2 - Scharnier - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Scharnier, eine Scharnieranordnung und ein Verfahren zum Zusammensetzen eines Scharniers.

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.

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 Steckstifte verbogen oder gebrochen werden und eine teure 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.

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. Die mechanische Verbindung der Bestandteile wird über ein Scharnier hergestellt.

Aus der US 4,850,081 ist ein Scharnier bekannt, das ein erstes und ein zweites Scharnierteil aufweist. Das erste Scharnierteil hat eine gewölbte Oberfläche, eine Öffnung, an der die gewölbte Oberfläche endet, und einen Achsstift. Das zweite Scharnierteil hat einen Führungsanschlag, der derart ausgebildet ist, dass er die gewölbte Oberfläche des ersten Scharnierteils kontaktiert und über diese entlanggleitet. Ferner weist das zweite Scharnierteil einen Ausrichtschenkel und eine zwischen dem Führungsanschlag des ersten Scharnierteils und dem Ausrichtschenkel ausgebildete Eingriffstasche auf. Vom Führungsanschlag wird eine Führungs- und Eingriffsfunktion durchgeführt, wodurch keine definierte Bewegungssteuerung erreicht werden kann. Aus der US 4,850,081 ist eine Anordnung zweier Paare erster und zweiter Scharnierteile mit einer unterschiedlichen Breite nicht bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Scharnier, eine Scharnieranordnung und ein Verfahren zum Zusammensetzen eines derartigen Scharniers zu schaffen, mit dem Bauteile so verbunden werden, dass gegebenenfalls eine exakte gegenseitige Positionierung der damit verbundenen Steckverbinderteile erreicht werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale gemäß Anspruch 1, 11 bzw. 12 gelöst.

Gemäß der Erfindung steht das zweite Scharnierteil mit dem ersten Scharnierteil derart im Eingriff, dass zunächst das zweite Scharnierteil relativ zum ersten Scharnierteil rotiert und danach mit einer relativ zueinander geradlinigen Bewegung mit dem ersten Scharnierteil in Eingriff gerät. Die Drehbewegung des zweiten Scharnierteils kann durch eine oder mehrere Eingriffsvorrichtungen begrenzt sein, wobei jede Eingriffsvorrichtung an einem Stift am ersten Scharnierteil eingreifen kann, um die lineare Bewegung des zweiten Scharnierteils relativ zum ersten Scharnierteil zu beenden.

Es können ein oder mehrere erste Scharnierteile an einem feststehenden Gehäuse befestigt sein und ein oder mehrere zweite Scharnierteile können an entsprechenden Stellen auf einem lösbaren Schwenkteil befestigt sein, und zwar dort, wo das lösbare Schwenkteil physisch vom feststehenden Gehäuse getrennt werden kann. Ein Eingriff zwischen dem einen oder mehreren ersten Scharnierteilen und dem einen oder mehreren entsprechenden zweiten Scharnierteilen ermöglicht dem lösbaren Schwenkteil zunächst relativ zum feststehenden Gehäuse zu rotieren und dann mittels einer linearen Bewegung in Eingriff zu gelangen, wodurch eine zuverlässige Blind-Steckverbindung zwischen den Steckelementen geschaffen ist, die auf dem lösbaren Schwenkteil und dem feststehenden Gehäuse vorgesehen sind. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das feststehende Gehäuse ein Computer-Chassis und das lösbare Schwenkteil eine Zugangs- oder Seitenwand sein.

Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Scharnierteils gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 gezeigten ersten Scharnierteils in einem zur Fig. 1 gedrehten Winkel;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Scharnierteils;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer zweiten, schmäleren Ausführungsform eines ersten Scharnierteils;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines lösbaren Schwenkteils mit einer Mehrzahl von zweiten Scharnierteilen, und einem feststehenden Gehäuse mit einer Mehrzahl von ersten Scharnierteilen;

Fig. 6 eine Detailansicht eines elektrischen Steckers, der auf dem lösbaren Schwenkteil angeordnet ist, und einen auf dem feststehenden Gehäuse angeordneten elektrischen Stecker bei einem anfänglichen Zusammentreffen des lösbaren Schwenkteils mit dem feststehenden Gehäuse;

Fig. 7 eine Detailansicht eines elektrischen Steckers, der auf dem lösbaren Schwenkteil angeordnet ist, und eines auf dem feststehenden Gehäuse angeordneten elektrischen Steckers, wenn die lineare Bewegung des lösbaren Schwenkteils relativ zum feststehenden Gehäuse beginnt;

Fig. 8 eine Seitenansicht des zweiten Scharnierteils und des ersten Scharnierteils 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 zweiten Scharnierteils und des ersten Scharnierteils nach der Vervollständigung einer linearen Eingriffsbewegung;

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines mit einen feststehenden Gehäuse über zwei zweite Scharnierteile und zwei erste Scharnierteile verbundenen lösbaren Schwenkteils.

Mit Bezug auf Fig. 1 ist ein erstes Scharnierteil 100 gezeigt. Das erste Scharnierteil 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 das erste Scharnierteil konstant ist.

Vorzugsweise beginnt die gewölbte Oberfläche 104 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 des ersten Scharnierteils 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 im ersten Scharnierteil 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 bis an die Rückseite des ersten Scharnierteils 100 erstrecken. An ihrem hinteren Ende 105 liegt die gewölbte Oberfläche 104 höher als die angrenzenden Flankenflächen 106. Eine hintere Wand 112 des ersten Scharnierteils 100 ist hinter der Öffnung 110 angeordnet.

Das erste Scharnierteil 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 des ersten Scharnierteils 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.

In Fig. 3 ist ein zweites Scharnierteil 200 gezeigt. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das zweite Scharnierteil 200 eine Basis 202 auf. Eine Befestigungsfläche 204 ist vorzugsweise an der Basis 202 befestigt und relativ zur Basis 202 derart gestaltet, dass das zweite Scharnierteil 200 an einem externen Element oder einer Vorrichtung über die Befestigungsfläche 204 befestigt werden kann. Das zweite Scharnierteil 200 weist vorzugsweise zwei Eingriffsvorrichtungen 206 auf, die an einander gegenüberliegenden Seiten des zweiten Scharnierteils 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 Zwangsführungsschenkel 208 und einen Ausrichtschenkel 210 auf, wobei eine Eingriffstasche 212 zwischen dem Zwangsführungsschenkel 208 und dem Ausrichtschenkel 210 angeordnet ist. Die Zwangsführungsschenkel 208 haben vorzugsweise dieselbe Länge. Vorzugsweise haben die Ausrichtschenkel 210 ebenso im Wesentlichen dieselbe Länge. Vorzugsweise hat jede Eingriffstasche 212 im Wesentlichen dieselbe halbkreisförmige Krümmung in einer zur Basis 202 nach unten gerichteten Richtung.

Das zweite Scharnierteil weist ebenso einen Führungsanschlag 214 auf, der sich im Wesentlichen von der Basis 202 nach unten erstreckt. Vorzugsweise ist der Führungsanschlag 214 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 der Längsachse der Basis 202 angeordnet.

Die Maße und Merkmale des ersten Scharnierteils 100 und die des zweiten Scharnierteils 200 sind vorzugsweise einander entsprechend ausgewählt. Jede Eingriffstasche 212 ist dazu bestimmt, den entsprechenden Achsstift 108 eines ersten Scharnierteils 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 ist der Abstand zwischen dem Zwangsführungsschenkel 208 und dem Ausrichtschenkel 210 einer Eingriffsvorrichtung 206 größer als der Durchmesser des entsprechenden Achsstifts 108, um einen im Wesentlichen ungehinderten Zugang des Achsstifts 108 in die Eingriffstasche 212 zu ermöglichen. Vorzugsweise ist der Führungsanschlag 214 im Wesentlichen seitlich der Längsachse der Basis 202 des zweiten Scharnierteils 200 angeordnet. Seine Lage korrespondiert zudem mit der bevorzugten zentrischen Anordnung der gewölbten Oberfläche 104 auf dem ersten Scharnierteil 100. Ebenso 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.

In Fig. 5 sind ein feststehendes Gehäuse 300 und ein lösbares Schwenkteil 302 gezeigt. Das lösbare Schwenkteil 302 kann vom feststehenden Gehäuse 300 getrennt werden. Vorzugsweise sind zwei erste Scharnierteile 100 am feststehenden Gehäuse 300 befestigt, während zwei zweite Scharnierteile 200 am lösbaren Schwenkteil 302 befestigt sind. Es ist jedoch innerhalb des Umfangs der bevorzugten Ausführungsform möglich, mindestens ein weiteres erstes Scharnierteil 100 und ein entsprechendes zweites Scharnierteil 200 zu verwenden. Es liegt ebenso innerhalb des Umfangs der bevorzugten Ausführungsform, ein einzelnes erstes Scharnierteil 100 und ein einzelnes zweites Scharnierteil 200 zu verwenden, die breit genug sind, um eine adäquate Stabilität vorzusehen, wenn das lösbare Schwenkteil 302 mit dem feststehenden Gehäuse 300 im Eingriff ist. Bei der Verwendung von zwei ersten Scharnierteilen 100 und zwei zweiten Scharnierteilen 200 sind die ersten Scharnierteile 100 und die zweiten Scharnierteile 200 entsprechend beabstandet, so dass jedes zweite Scharnierteil 200 mit dem entsprechenden erstem Scharnierteil 100 im Eingriff steht. Die ersten Scharnierteile 100 und die zweiten Scharnierteile 200 sind derart angeordnet, dass sie nach ihrem jeweiligen Eingriff das feststehende Gehäuse 300 mit dem lösbaren Schwenkteil 302 zusammen in einer gewünschten Konfiguration verbinden. In einer bevorzugten Ausführungsform haben ein erstes Scharnierteil 100 und dessen entsprechendes zweites Scharnierteil 200 eine zum anderen ersten Scharnierteil 100 mit dessen entsprechenden zweiten Scharnierteil 200 unterschiedliche Breite. In exemplarischer und nicht begrenzender Weise ist in Fig. 4 ein erstes Scharnierteil 100 mit geringerer Breite gezeigt. Durch das Vorsehen von ersten Scharnierteilen 100 und zweiten Scharnierteilen 200 mit unterschiedlichen Breiten ist eine Passung zwischen dem lösbaren Schwenkteil 302 und dem feststehenden Gehäuse 300 derart vorgesehen, dass das lösbare Schwenkteil 302 nur in einer einzigen Orientierung zum feststehenden Gehäuse 300 eingesetzt werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann das feststehende Gehäuse 300 ein Computer-Chassis und das lösbare Schwenkteil 302 eine Zugangstür- oder Seitenwandklappe sein. Das Computer-Chassis weist eine durch die Zugangsklappe im Ganzen oder teilweise überdeckte Öffnung auf. Ein erstes Scharnierteil 100 ist angrenzend zur Öffnung in dem Computer-Chassis angeordnet, und ein zweites Scharnierteil 200 ist an der Zugangsklappe an einer zur Platzierung des ersten Scharnierteils 100 entsprechenden Stelle angeordnet. Wenn mehrere erste Scharnierteile 100 und zweite Scharnierteile 200 verwendet werden, sind sie an entsprechenden Stellen, zueinander angeordnet. In einer gemäß Fig. 6 gezeigten bevorzugten Ausführungsform weisen die feststehenden Gehäuse 300 und die lösbaren Schwenkteile 302 auch bedruckte Schaltplatinen 310 auf, die durch den Eingriff der ersten Scharnierteile 100 mit den zweiten Scharnierteilen 200 zusammengesteckt werden. An der bedruckten Schaltkreisplatine 310, die am lösbaren Schwenkteil 302 befestigt ist, ist ein Stecker 306 angebracht, während an der am feststehenden Gehäuse 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. Das erste Scharnierteil 100 und das zweite Scharnierteil 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.

Das feststehende Gehäuse 300 weist vorzugsweise Öffnungen 304 (siehe Fig. 5) an beiden Seiten jedes ersten Scharnierteils 100 auf, um die Zwangsführungsschenkel 208 mit ihrer gesamten Länge aufzunehmen. Sowohl die Länge der Zwangsführungsschenkel 208 als auch die relative Position der Eingriffstasche 212 hängen von dem gewünschten Eingriff des lösbaren Schwenkteils 302 mit dem feststehenden Gehäuse 300 ab, wie das aus der nachfolgenden Beschreibung des Befestigungsverfahrens ersichtlich wird.

Um das lösbare Schwenkteil 302 am feststehenden Gehäuse 300 zu befestigen, wird das lösbare Schwenkteil 302 am feststehenden Gehäuse 300 derart ausgerichtet, dass die zweiten Scharnierteile 200 am lösbaren Schwenkteil 302 entsprechend der Position der ersten Scharnierteile 100 am feststehenden Gehäuse 300 positioniert werden, wie das in Fig. 5 gezeigt ist. Das lösbare Schwenkteil 302 wird in einem Winkel an das feststehende Gehäuse 300 angesetzt. Aus Gründen der Klarheit wird der Eingriffsprozess nun mit Bezug auf ein einzelnes erstes Scharnierteil 100 mit einem entsprechenden zweiten Scharnierteil beschrieben, wobei verständlich ist, dass jeder Schritt des Eingriffsverfahrens im Wesentlichen gleichzeitig für jedes entsprechendes erstes Scharnierteil-Paar und zweites Scharnierteil-Paar zutrifft.

So wie das lösbare Schwenkteil 302 in Richtung auf das feststehende Gehäuse 300 geschoben wird, trifft das distale Ende des Führungsanschlags 214 an dem zweiten Scharnierteil 200 auf die gewölbte Oberfläche 104. Vorzugsweise kontaktiert auch das distale Ende eines jeden Zwangsführungsschenkels 208 den entsprechenden Achsstift 108. Ein derartiger Kontakt ist jedoch nicht erforderlich. Das zweite Scharnierteil 200 kann relativ zum ersten Scharnierteil 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 des lösbaren Schwenkteils 302 mit dem feststehenden Gehäuse 300.

Das lösbare Schwenkteil 302 wird dann relativ zum ersten Scharnierteil 100 derart gedreht, dass der Führungsanschlag 214 entlang der gewölbten Oberfläche 104 gleitet, wenn er sich in Richtung zur Öffnung 110 bewegt. Jeder Zwangsführungsschenkel 208 hält vorzugsweise einen Kontakt mit dem entsprechenden Achsstift 108 aufrecht und rotiert um diesen. Das lösbare Schwenkteil 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 am lösbaren Schwenkteil 302 angebracht sind, und den Steckbuchsen 308 vorgesehen ist, die mit dem feststehenden Gehäuse 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 dem lösbaren Schwenkteil 302 verbundenen Steckern 306 und den mit dem feststehenden Gehäuse 300 verbundenen Steckbuchsen 308 an jedem Punkt während der Drehung des lösbaren Schwenkteils 302 um das erste Scharnierteil 100 verhindert wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden eine Führung und eine seitliche Stabilität während der Drehung des zweiten Scharnierteils 200 relativ zum ersten Scharnierteil 100 durch die Eingriffsvorrichtungen 206 relativ zu den Seitenwänden 114 des ersten Scharnierteils 100 geschaffen. Das zweite Scharnierteil 200 hat vorzugsweise zwei Eingriffsvorrichtungen 206, deren Abstand leicht größer ist als der Abstand zwischen den Seitenwänden 114. Vorzugsweise sind die Innenabschnitte der Eingriffsvorrichtungen 206 im Wesentlichen flach und im Wesentlichen parallel zu den Seitenwänden 114. Somit kann das zweite Scharnierteil 200 relativ zum ersten Scharnierteil 100 frei rotieren, und die Bewegung des zweiten Scharnierteils 200 ist durch die Interaktion zwischen den Eingriffsvorrichtungen 206 und den Seitenwänden 114 begrenzt. Somit kann das zweite Scharnierteil 200 nur in einem zum Abstand zwischen den Eingriffsvorrichtungen 206 und den Seitenwänden 114 entsprechenden Abstand seitwärts bewegt werden. Überdies ist eine weitere Drehbewegung des zweiten Scharnierteils 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 zweiten Scharnierteils 200 nähert sich der Führungsanschlag 214 der Öffnung 110 und die Eingriffstaschen 212 werden nach oben und nach hinten bewegt. Beim Annähern des zweiten Scharnierteils 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 zweiten Scharnierteils 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 zweite Scharnierteil 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 Gravationskraft sein, wenn das erste Scharnierteil 100 derart orientiert ist, dass die Gravitationskraft in der gewünschten Richtung relativ zum ersten Scharnierteil 100 wirkt. Damit ist zu ersehen, dass das erste Scharnierteil 100 und das zweite Scharnierteil 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 Zwangsführungsschenkel 208 und dem Ausrichtschenkel 210. Mit Bezug auf Fig. 8, wird mit einer Abwärtsbewegung des zweiten Scharnierteils 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 das lösbare Schwenkteil 302 nicht weiter in Richtung zum ersten Scharnierteil 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 dem lösbaren Schwenkteil 302 verbundenen Steckbuchsen 306 und die mit dem feststehenden Gehäuse 300 verbundenen Stecker 308 zu verhindern. Es liegt innerhalb des Umfangs der bevorzugten Ausführungsform, dass die Abwärtsbewegung des zweiten Scharnierteils 200 stattdessen durch eine andere Struktur begrenzt wird, wie beispielsweise durch die Steckverbinder 306, 308 oder einer damit verbundenen Schutzvorrichtung, so dass das lösbare Schwenkteil 302 nicht völlig mit dem feststehenden Gehäuse 300 in Eingriff gelangt, bis auf dieses eine lineare Kraft aufgebracht wird, wobei dann die Eingriffstasche 212 auf den Achsstift 108 trifft und eine weitere lineare Bewegung des zweiten Scharnierteils 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 zweiten Scharnierteil 200 das Maß der linearen Bewegung des zweiten Scharnierteils 200 relativ zum ersten Scharnierteil 100 bestimmt. Dieses Maß einer linearen Bewegung hängt von der speziellen Konfiguration des lösbaren Schwenkteils 302 und des feststehenden Gehäuses 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 zweiten Scharnierteils 200 beendet ist und der Führungsanschlag 214 in einem relativ zum ersten Scharnierteil 100 arretierten Zustand ist. Folglich wird in einer bevorzugten Ausführungsform das zweite Scharnierteil 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 das feststehende Gehäuse 300 und das lösbare Schwenkteil 302 miteinander verbunden, wie das in Fig. 11 gezeigt ist (zur Klarheit sind der Stecker 306 und die Steckbuchse 308 nicht gezeigt).

Eine Abnahme des lösbaren Schwenkteils 302 erfolgt entgegengesetzt zu dem, wie es oben beschrieben wurde. Eine Kraft wird auf das lösbare Schwenkteil 302 aufgebracht, um jedes zweite Scharnierteil 200 linear vom entsprechenden ersten Scharnierteil 100 nach oben zu bewegen. Dann wird das lösbare Schwenkteil 302 um das feststehende Gehäuse 300 derart gekippt, dass das zweite Scharnierteil 200 gedreht wird, wodurch das lösbare Schwenkteil 302 in einem Winkel weggezogen werden kann.

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.

Claims (12)

1. Scharnier, aufweisend:
ein erstes Scharnierteil (100) mit einer gewölbten Ober­ fläche (104), einer Öffnung (110), an der die gewölbte Oberfläche (104) endet, und einem Achsstift (108); und
ein zweites Scharnierteil (200) mit einem Führungs­ anschlag (214), der derart ausgebildet ist, dass er die gewölbte Oberfläche (104) des ersten Scharnierteils (100) kontaktiert und über diese entlang gleitet, und einer Eingriffsvorrichtung (206), die einen Zwangsführungs­ schenkel (208), einen Ausrichtschenkel (210) und eine zwischen dem Zwangsführungsschenkel (208) und dem Ausricht­ schenkel (210) ausgebildete Eingriffstasche (212) aufweist, wobei der Zwangsführungsschenkel (208) länger als der Ausrichtschenkel (210) ist.

2. Scharnier nach Anspruch 1, wobei die Eingriffstasche (212) zum Aufnehmen des Achsstifts (108) ausgebildet ist.

3. Scharnier nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei das zweite Scharnierteil (200) zwei Eingriffsvorrichtungen (206) aufweist, die derart orientiert sind, dass der Führungsanschlag (214) zwischen den Eingriffsvorrichtungen (206) angeordnet ist.

4. Scharnier nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Scharnierteil (100) Seitenwände (114) aufweist, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.

5. Scharnier nach Anspruch 4, wobei die Eingriffs­ vorrichtung (206) eine Innenfläche aufweist, die im Wesentlichen parallel zu einer der Seitenwände (114) des ersten Scharnierteils (100) ist.

6. Scharnier nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Scharnierteil (100) mindestens eine Flankenfläche (106) aufweist, die angrenzend an die gewölbte Oberfläche (104) angeordnet ist, wobei die gewölbte Oberfläche (104) relativ zur Flankenfläche (106) nach außen und nach oben sich erstreckt.

7. Scharnier nach Anspruch 6, wobei das erste Scharnierteil (100) zwei Flankenflächen (106) hat und die gewölbte Oberfläche (104) im Wesentlichen zwischen den Flankenflächen (106) zentrisch angeordnet ist.

8. Scharnier nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Scharnierteil (100) überdies eine Rückwand (112) an der Rückseite der Öffnung (110) aufweist, wobei die Rückwand (112) und die Kante der Öffnung (110), an der die gewölbte Oberfläche (104) endet, die Bewegung des Führungs­ anschlags (214) führen, nachdem der Führungsanschlag (214) in die Öffnung (110) eingeführt ist.

9. Scharnier nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit mindestens einem zweiten Scharnierteil (200), das an einem lösbaren Schwenkteil (302) befestigt ist, und mindestens einem ersten Scharnierteil (100), das an einem feststehenden Gehäuse (300) befestigt ist.

10. Scharnier nach Anspruch 9, wobei das feststehende Gehäuse (300) ein Computer-Chassis ist.

11. Scharnieranordnung, aufweisend:
zwei Paar erste und zweite Scharnierteile (100, 200),
wobei die ersten Scharnierteile (100) jeweils eine gewölbte Oberfläche (104), eine Öffnung (110), an der die gewölbte Oberfläche (104) endet, und einen Achsstift (108) aufweisen,
wobei die zweiten Scharnierteile (200) jeweils einen Führungsanschlag (214), der derart ausgebildet ist, dass er die gewölbte Oberfläche (104) des jeweiligen ersten Scharnierteils (100) kontaktiert und über diese entlang­ gleitet, und jeweils eine Eingriffsvorrichtung (206) aufweisen, die einen Zwangsführungsschenkel (208), einen Ausrichtschenkel (210) und eine zwischen dem Zwangs­ führungsschenkel (208) und dem Ausrichtschenkel (210) ausgebildete Eingriffstasche (212) aufweist, wobei der Zwangsführungsschenkel (208) länger als der Ausricht­ schenkel (210) ist, und
wobei die beiden Paare erste und zweite Scharnierteile (100, 200) eine unterschiedliche Breite haben.

12. Verfahren zum Zusammensetzen eines Scharniers unter einem bestimmten Winkel, mit folgenden Schritten:
Vorsehen eines ersten Scharnierteils (100) mit einer ge­ wölbten Oberfläche (104), die an einer Öffnung (110) endet, wobei das erste Scharnierteil (100) überdies eine Mehrzahl von Achsstiften (108) aufweist, die im Wesentlichen entlang einer gemeinsamen Mittellinie ausgerichtet sind;
Vorsehen eines zweiten Scharnierteils (200) mit einem Führungsanschlag (214), wobei das zweite Scharnierteil (200) überdies eine entsprechende Anzahl von Eingriffs­ vorrichtungen (206) aufweist, die jeweils einen Zwangsfüh­ rungsschenkel (208), einen Ausrichtschenkel (210) und eine Eingriffstasche (212) zwischen dem Zwangsführungsschenkel (208) und dem Ausrichtschenkel (210) aufweisen;
Befestigen des ersten Scharnierteils (100) an einem feststehenden Gehäuse (300) und Befestigen des zweiten Scharnierteils (200) an einem lösbaren Schwenkteil (302), wobei das feststehende Gehäuse (300) eine erste bedruckte Schaltkreisplatine mit einem ersten Stecker und das lösbare Schwenkteil (302) eine zweite bedruckte Schaltkreisplatine mit einem zweiten Stecker aufweist;
Anordnen des zweiten Scharnierteils (200) in kontaktierender Weise mit dem ersten Scharnierteil (100) derart, dass der Führungsanschlag (214) die gewölbte Oberfläche (104) kontaktiert;
Drehen des zweiten Scharnierteils (200) relativ zu dem ersten Scharnierteil (100) derart, dass der Führungs­ anschlag (214) entlang der gewölbten Oberfläche (104) gleitet, bis der Führungsanschlag (214) von der gewölbten Oberfläche (104) abhebt;
lineares Gleiten des zweiten Scharnierteils (200) relativ zu dem ersten Scharnierteil (100) derart, dass der Führungsanschlag (214) in die Öffnung (110) des ersten Scharnierteils (100) eintritt und die Achsstifte (108) in die entsprechenden Eingriffstaschen (212) eingreifen; und
entsprechendes Ineinandergreifen des ersten Steckers und des zweiten Steckers, wenn der Führungsanschlag (214) in die Öffnung (110) des ersten Scharnierteils (100) eintritt.