DE102014110258B4

DE102014110258B4 - Scharnier mit einer Struktur zur synchronen Bewegung mit zwei Schwenkachsen

Info

Publication number: DE102014110258B4
Application number: DE102014110258.4A
Authority: DE
Inventors: Kun-You Chuang
Original assignee: DEDA METALS Co Ltd
Current assignee: DEDA METALS Co Ltd
Priority date: 2014-02-24
Filing date: 2014-07-22
Publication date: 2016-02-11
Anticipated expiration: 2034-07-23
Also published as: JP2015158267A; TWM480843U; GB201412858D0; GB2523421A; DE102014110258A1; KR20150100482A; JP3205456U; BR102015000280A2

Abstract

Viele moderne Elektronikgeräte, wie z. B. Notebookcomputer enthalten Scharniere, um Tastatur und Bildschirm zu verbinden. Hierbei kommt es besonders auf eine gleichmäßige Bewegung über die ganze Gerätebreite beim Öffnen und Schließen an. Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Lösung für ein Scharnier mit zwei Schwenkachsen, die sich synchron bewegen. Die beschriebene Lösung ist besonders für hochwertige Geräte geeignet

Description

Die Erfindung betrifft ein Scharnier, insbesondere ein Scharnier mit zwei Schwenkachsen, deren Winkel synchron verändert werden kann.
Bei Notebook-Computern wird der Flüssigkristallbildschirm am oberen Gehäusedeckel befestigt, so dass er nach dessen Öffnung sichtbar wird. Zwischen oberem Gehäusedeckel und eigentlichem Computer sind Scharniere angebracht.
Die Ausführung dieser Scharniere hat einen entscheidenden Einfluss auf die Qualität des ganzen Produkts, da die Möglichkeit, den Winkel zwischen Bildschirm und Tastatur nach den Wünschen des Benutzers einstellen zu können, von ihnen abhängt. Die einschlägigen Hersteller haben daher begonnen, Scharniere mit zwei Schwenkachsen auf den Markt zu bringen. Da die Schwenkachsen voneinander unabhängig sind, kann es zu Schwierigkeiten kommen, wenn sie sich nicht synchron bewegen, was zu Einschränkungen bei ihrer Lebensdauer führen kann.
Derzeitige Scharniere mit zwei Schwenkachsen, die sich zusammen bewegen, wie z. B. in der Patentschrift TW M465760 beschrieben, gehen von einer Struktur mit Planetenanordnung aus. Da hierbei die Bewegung von einer Verbindung ausgeht, ist nicht sichergestellt, dass der Bewegungsablauf synchron verläuft.
Es gibt auch Scharniere mit zwei Schwenkachsen, bei denen der Gleichlauf der Bewegung durch Verzahnung erreicht wird. Diese sind jedoch kompliziert und erfordern eine hohe Präzision. Des Weiteren unterliegen sie einem erhöhten Verschleiß.
Aus der US 2011/0 265 288 A1 ist ein Scharnier mit einer Struktur zu synchronen Bewegung mit zwei Schwenkachsen bekannt, wobei die erste und die zweite Schwenkachse jeweils ein Befestigungsteil für ein daran zu befestigendes Objekt aufweist und eine auf beide Schwenkachsen wirkende Stütze (connecting element 40) angeordnet ist.
Ziel der Erfindung ist ein Scharnier mit einer Struktur zur synchronen Bewegung mit zwei Schwenkachsen, die gleichzeitig sowohl Druck- als auch Zugkräfte zwischen den Schwenkachsen übertragen und so eine synchrone Bewegung gewährleisten, bis der gewünschte Winkel erreicht ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Scharnier mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben.
Es zeigt:
1 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Erfindung
2 eine perspektivische Darstellung der Erfindung
3 Schnitt A-A aus 2
4 Schnitt B-B aus 2
5 eine schematische perspektivische Darstellung der Funktion der Erfindung
6 Schnitt C-C aus 5
7 Schnitt D-D aus 5
8 eine andere Ansicht der schematischen Funktion der Erfindung
9 eine Schnitt durch 8
10 eine weitere Ansicht der schematischen Funktion der Erfindung
11 eine Schnitt durch 10
12 eine perspektivische Darstellung eines weiteren einschlägigen Scharniers
13 eine perspektivische Explosionsdarstellung noch eines weiteren einschlägigen Scharniers
14 eine perspektivische Darstellung noch eines weiteren einschlägigen Scharniers
15 eine perspektivische Darstellung der Funktion des vorgenannten Scharniers
16 eine perspektivische Explosionsdarstellung noch eines weiteren einschlägigen Scharniers
17 eine perspektivische Explosionsdarstellung noch eines weiteren einschlägigen Scharniers
18 eine perspektivische Darstellung des obigen Scharniers
Aus 1 bis 4 geht hervor, dass die Erfindung eine erste Schwenkachse (10), eine zweite Schwenkachse (20), eine Anzahl Verbindungsstücke (30) und eine Stütze (40) enthält.
Die erste Schwenkachse (10) hat ein erstes Befestigungsteil (11), das z. B. am Gehäusedeckel eines Notebookcomputers befestigt werden kann. Sie enthält mindestens eine erste Installationsnut (12), im vorliegenden Beispiel sind es zwei. Die ersten Installationsnuten (12) dienen zur Aufnahme von Verbindungsstücken (30).
Die zweite Schwenkachse (20) hat ein zweites Befestigungsteil (21), das z. B. am unteren Gehäuseteil eines Notebookcomputers befestigt werden kann. Sie enthält mindestens eine zweite Installationsnut (22), im vorliegenden Beispiel sind es zwei. Die zweiten Installationsnuten (22) dienen zur Aufnahme von Verbindungsstücken (30).
Im beschriebenen Beispiel wird von zwei Verbindungsstücken (30) mit gleicher Länge ausgegangen. Die Verbindungsstücke (30) können sich in den jeweiligen Installationsnuten (12, 22) bewegen und können so Druck- und Zugkräfte zwischen erster (10) und zweiter (20) Schwenkachse übertragen.
Die Stütze (40) verbindet die erste Schwenkachse (10) mit der zweiten (20) und führt beide.
Das erste Befestigungsteil (11) hat zwei Befestigungsbohrungen (111), mit deren Hilfe es beispielweise an dem Gehäusedeckel befestigt werden kann.
Das zweite Befestigungsteil (21) hat zwei Befestigungsbohrungen (211), mit denen es beispielsweise am unteren Gehäuseteil eines Notebookcomputers befestigt werden kann.
Darüber hinaus hat die Erfindung bevorzugt Stifte (50), und zwar vier im beschriebenen Beispiel, die in Achsbohrungen (121, 221), die einander in den Seiten der Installationsnuten (12, 22) gegenüberliegend gelagert sind und die durch die Enden der Verbindungsstücke (30) gehen.
Die erste Schwenkachse (10) hat am Ende ein Gewinde (13), welches zuerst durch die Stütze (40), danach durch eine Federplatte (60) und dann eine Unterlegscheibe (70) geht, bevor eine Mutter (80) aufgeschraubt wird.
Das gleiche gilt sinngemäß für die zweite Schwenkachse (20), die am Ende mit einem Gewinde (23) versehen ist.
Das oben gesagte beschreibt die einzelnen Komponenten der Erfindung, deren Funktionsweise und Besonderheiten im Folgenden beschrieben werden sollen:
Aus 5 bis 9 ist ersichtlich, dass Verbindungsstücke (30) eine Verbindung zwischen erster Schwenkachse (10) und zweiter Schwenkachse (20) herstellen, die gleichzeitig sowohl Druck- als auch Zugkräfte übertragen kann. Wenn z. B. die erste Schwenkachse (10) gedreht wird, übt das Verbindungsstück (30) auf die zweite Schwenkachse (20) einen Druck aus und verdreht sie ebenfalls. Gleichzeitig überträgt das zweite Verbindungsstück (30) eine Zugkraft auf die erste Schwenkachse (10). Das Resultat ist eine synchrone Bewegung der beiden Schwenkachsen (10, 20) ohne großen Kraftaufwand.
Wegen ihrer hohen Effizienz kann die obige Konstruktion für zusammenklappbare Geräte, wie Notebookcomputer, tragbare Fernsehgeräte, Mobiltelefone, Monitore oder ähnliche angewendet werden.
10 und 11 zeigen, wie der Öffnungswinkel zwischen erster Schwenkachse (10) und zweiter Schwenkachse (20) erweitert werden kann und zwar auf mindestens 180°.
Bei der Ausführung nach 12 hat die erste Schwenkachse (10) vier oder mehr erste Installationsnuten (12) und die zweite Schwenkachse (20) hat vier oder mehr zweite Installationsnuten (22). Dazu kommen vier oder mehr Verbindungsstücke (30), die Druck- und Zugkräfte zwischen der ersten Schwenkachse (10) und der zweiten Schwenkachse (20) übertragen.
Bei der Ausführung nach 13 bis 15 befinden sich erstes Befestigungsteil (11), zweites Befestigungsteil (21), sowie Stütze (40), Federplatte (60) und Mutter (80) auf der gleichen Seite von erster (10) und zweiter (20) Schwenkachse, die jeweils eine Abflachung (14 bzw. 24) hat, um ein Verdrehen zu vermeiden. Eine Anzahl Stifte (50) geht über die erste Installationsnut (12) bzw. die zweite Installationsnut (22), wobei jeder Stift (50) durch eine der Rastöffnungen (31) am Ende eines Verbindungsstücks (30) geht, das sich innerhalb der entsprechenden Installationsnut (12, 22) bewegen kann. Es können auch hier gleichzeitig Druck- und Zugkräfte übertragen werden.
Wie aus 16 hervorgeht, können in den ersten und zweiten Installationsnuten (12, 22) jeweils mehr als ein Verbindungsstück (30) untergebracht werden.
Bei der Ausführung nach 17 und 18 hat die erste Schwenkachse (10) eine erste Installationsnut (12) und die zweite Schwenkachse (20) eine zweite Installationsnut (22), in denen zwei Verbindungsstücke (30) nebeneinander beweglich untergebracht werden können.

Claims

Scharnier mit einer Struktur zur synchronen Bewegung mit zwei Schwenkachsen, die Folgendes enthält: – eine erste Schwenkachse (10) mit einem ersten Befestigungsteil (11), das zur Befestigung an einem zu befestigenden Objekt dient, wobei die erste Schwenkachse (10) mindestens eine erste Installationsnut (12) hat; – eine zweite Schwenkachse (20) mit einem zweiten Befestigungsteil (21), das zur Befestigung an einem anderen zu befestigenden Objekt dient, wobei die zweite Schwenkachse (20) mindestens eine zweite Installationsnut (22) hat; – mindestens zwei gleich lange Verbindungsstücke (30), die sich in der ersten Installationsnut (12) bzw. der zweiten Installationsnut (22) hin- und herbewegen können; – eine Stütze (40), die auf die erste Schwenkachse (10) und die zweite Schwenkachse (20) wirkt.
Scharnier nach Anspruch 1, bei dem das erste Befestigungsteil (11) mindestens eine Befestigungsbohrung (111) hat.
Scharnier nach Anspruch 1, bei dem das zweite Befestigungsteil (21) mindestens eine Befestigungsbohrung (211) hat.
Scharnier nach Anspruch 1, das zusätzlich eine Anzahl Stifte (50) enthält, wobei die erste Installationsnut (12) und die zweite Installationsnut (22) eine Anzahl Achsbohrungen (121, 221) haben, wobei die Stifte (50) durch die Enden der Verbindungsstücke (30) und die Achsbohrungen (121, 221) gehen, so dass sich die Verbindungsstücke (30) in der ersten und der zweiten Installationsnut (12, 22) bewegen können.
Scharnier nach Anspruch 1, bei dem die erste Schwenkachse (10) durch eine Federplatte (60) und eine Unterlegscheibe (70) geht, bevor sie mittels einer auf ein Gewinde (13) an ihrem Ende aufgeschraubten Mutter (80) fixiert wird.
Scharnier nach Anspruch 1, bei dem die zweite Schwenkachse (20) durch eine Federplatte (60) und eine Unterlegscheibe (70) geht, bevor sie mittels einer auf ein Gewinde (23) an ihrem Ende aufgeschraubten Mutter (80) fixiert wird.
Scharnier nach Anspruch 1, bei dem sowohl die erste Schwenkachse (10), als auch die zweite Schwenkachse (20) eine Abflachung haben.
Scharnier nach Anspruch 1, das zusätzlich eine Anzahl Stifte (50) in der ersten und der zweiten Installationsnut (12, 22) hat und bei der die Verbindungsstücke (30) an den Enden Rastöffnungen (31) für die Stifte (50) haben, so dass sich die Verbindungsstücke (30) in den Installationsnuten (12, 22) bewegen können.
Scharnier nach Anspruch 1, bei dem sowohl die erste Installationsnut (12) als auch die zweite Installationsnut (22) jeweils mindestens zwei Verbindungsstücke (30) enthalten.