DE4018798A1 - Dehn- und spanneinrichtung fuer eine griffel-zuleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Spannen eines elektrischen Leiters, insbesondere der Zuleitung zu einem elektronischen Griffel.

Es ist nicht ungewöhnlich, ein Objekt mit einem anderen Objekt nur über eine elektrische Zuleitung zu verbinden, die elektrische Signale zwischen den beiden Objekten überträgt. Ein Beispiel dieser Art ist das Anbringen eines periphären Eingabe/Ausgabe-Geräts, wie eines elektronischen Griffels, an dem Gehäuse eines tragbaren Computers. Wird die elektri­ sche Zuleitung benutzt, um den Griffel an dem Computer anzu­ bringen, so entfällt die Notwendigkeit, zusätzliche Befesti­ gungsmechanismen vorzusehen.

Beim Anbringen eines Objekts an einem anderen über eine elek­ trische Zuleitung besteht jedoch die Gefahr, daß die Zulei­ tung überdehnt und dadurch die elektrische Verbindung zwi­ schen den Objekten unterbrochen wird. Es ist deshalb not­ wendig, einen Mechanismus zu schaffen, der ein Dehnen der Zu­ leitung über seine normale Betriebslänge hinaus zuläßt, ohne die elektrische Verbindung zwischen den beiden Objekten zu unterbrechen.

Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem dadurch, daß eine Spann- oder Dehneinrichtung vorgesehen wird, die ein Dehnen der Zuleitung über ihre normale Betriebslänge hinaus zuläßt, ohne die elektrische Verbindung zwischen den Objek­ ten zu unterbrechen. Bei der bevorzugten Ausführung der Er­ findung hält eine Feder die Zuleitung auf einer vorbestimm­ ten Länge. Die Feder erlaubt es, die Zuleitung von einem der Objekte um ein vorbestimmtes Stück wegzubewegen, ohne die elektrische Verbindung zwischen den Objekten zu unterbre­ chen. Vorzugsweise ist die Feder selbst leitfähig und verbin­ det zwei Abschnitte des Leiters, die jeder für sich relativ undehnbar sind.

Alternativ kann die Feder in ihrem entlasteten Zustand nur eine gewisse Lose in der Zuleitung aufrechterhalten, d.h. die Leitung etwas durchhängen lassen, wobei die Lose beim Dehnen der Feder aufgenommen und die Zuleitung gespannt wird. In beiden Ausführungen kann der Federspannmechanismus vollständig in einem der Objekte enthalten sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht der bevorzugten erfindungsgemä­ ßen Ausführung in ungedehnter Lage,

Fig. 2 eine Schnittansicht wie Fig. 1 in gedehnter Lage,

Fig. 3 eine Schnittansicht einer anderen Ausführung der Erfindung in ungedehnter Lage, und

Fig. 4 eine Schnittansicht der Ausführung der Fig. 3 in ge­ dehnter Lage.

Die bevorzugte Ausführung der Erfindung bezieht sich auf die Verbindung eines elektronischen Griffels mit einem tragbaren Computer. Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, wird ein elektroni­ scher Griffel 10 über eine Zuleitung 14 mit einem (nicht dar­ gestellten) Computer verbunden. Ein Griffel, der als Compu­ ter-Peripherie-Gerät zur Eingabe und Ausgabe verwendet wird, muß dünn, von leichtem Gewicht und wie ein Federhalter oder ein Bleistift leicht zu halten sein. Bei der bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Griffel aus formbarem Kunst­ stoff gebildet. Andere Materialien können benutzt werden, so­ lange die Gewicht- und Größenparameter stimmen.

Die Zuleitung 14 ist eine standardmäßige isolierte Leitung mit einem elektrisch leitenden Element 16 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, das von einem Isolator 18, z.B. aus Kunststoff oder Gummi umgeben ist. An einem Ende 20 ist die Zuleitung 14 an einem Stecker 22 angebracht, der zur Herstel­ lung einer elektrischen Verbindung mit einem (nicht darge­ stellten) Anschluß am Computer 12 ausgelegt ist. Das andere Ende 23 der Zuleitung 14 ist im Griffel 10 untergebracht.

Der Griffel ist dreiteilig ausgebildet mit einer elektrisch leitenden Spitze 24, einem hohlen Gehäuse 26 und eimer Abdec­ kung 28. Die Spitze besitzt einen Kontaktabschnitt 30, der aus dem Gehäuse 26 heraus vorsteht, und einen Rohrabschnitt 32, der innerhalb des Gehäuses 26 sitzt. Der Rohrabschnitt 32 umgibt einen Stab 34 im Gehäuse 26 und steht in elektri­ scher Verbindung mit ihm. Vorzugsweise ist der Stab 34 aus Messing gebildet, es kann jedoch jedes elektrisch leitfähige Material verwendet werden.

Der Stab 34 reicht von der Spitze 24 zu dem Abschnitt des Gehäuses 26 bei der Abdeckung 28. Das Ende des Stabes 34 bei der Abdeckung 28 ist als ein offen endendes Rohr 36 ausgebil­ det. Eine Feder 38 ist in dem hohlen Gehäuse 26 benachbart zur Abdeckung 28 und zum Stab 34 untergebracht. Ein Ende 40 der Feder 38 ist in das Rohr 36 eingesetzt, um elektrischen Kontakt zwischen dem Stab 34 und der Feder 38 herzustellen. Das Ende 40 ist an dem Rohr 36 durch Schweißen, Bördeln oder auf andere Weise befestigt.

Das andere Ende 42 der Feder 38 ist innerhalb eines Rohrs 44 angebracht. Vorzugsweise ist das Rohr 44 aus Messing gebil­ det, jedoch kann jedes andere elektrisch leitende Material verwendet werden. Das Rohr 44 ist an das Ende 42 der Feder 38 angeschweißt oder um dieses Ende gebördelt, um einen un­ veränderbaren elektrischen Kontakt zwischen der Feder 38 und dem Rohr 44 herzustellen.

Ein elektrisch leitendes Element 16 reicht vom Ende 22 der Zuleitung 14 in das Rohr 44. Das Rohr 44 ist mit dem Element 16 verlötet oder verbördelt, um eine unveränderbare elektri­ sche Verbindung zwischen dem Element 16 und dem Rohr 44 her­ zustellen. Der Stab 34, die Feder 38 und das Rohr 44 bilden eine elektrische Verbindung zwischen der Spitze 24 und dem elektrischen Element 16 der Zuleitung 14.

Ein Elastomerstopfen 46 umgibt einen Abschnitt des Rohrs 44 und ein Ende 22 der Zuleitung 14. Der Stopfen 46 besitzt einen Umfangsbund 48, der in dem Gehäuse 26 untergebracht ist, und einen Umfangsbund 50, der außerhalb des Körpers 26 sitzt. Die Lage des Rohres 44 und die der Zuleitung 14 sind bezüglich des Stopfens 46 festgelegt.

In seiner normalen Betriebsstellung liegt der Bund 50 an der Fläche 52 des Griffels 10 an. Wenn der Griffel 10 jedoch über die normale Begrenzung durch die Zuleitung 14 weggezo­ gen wird, gleitet der Stopfen 46 aus dem Griffel 10 heraus. Diese Bewegung dehnt die Feder 38. Trotz dieser Bewegung bleibt die elektrische Verbindung zwischen der Griffelspitze 24 und dem Computer ungeändert bestehen. Der Bewegungsbe­ reich des Stopfens 46 ist durch die gegenseitige Einwirkung des Bundes 48 mit der Fläche 54 des Gehäuses 26 begrenzt. Wenn der außerordentliche Zug auf die Zuleitung 14 aufhört, kehrt die Feder 38 in ihren ungestreckten Zustand zurück, und der Stopfen 46 kehrt in seine Normallage zurück. So be­ findet sich nach Fig. 1 und 2 die Stelle "A" der Zuleitung 14 normalerweise mit einem Abstand "X" von der Fläche 52 des Griffels 10, kann sich jedoch bis zum Abstand "Y" entfernen, ohne die elektrische Verbindung zwischen dem Computer und dem Griffel 10 zu unterbrechen.

Eine alternative Ausführung der Erfindung ist in Fig. 3 und 4 dargestellt. Wie bei der vorherigen Ausführung ist die Spitze 24 des Griffels 10 mit dem Computer 12 über die Zulei­ tung 14 elektrisch verbunden. Bei dieser Ausführung reicht die Zuleitung 14 jedoch durch das Gehäuse 24 des Griffels 10 bis zur Spitze 24. Die Spitze 24 besitzt eine Bohrung 56 und eine Gegenbohrung 58 mit kleinerem Durchmesser ist in dem in das Gehäuse 24 hineinragenden Abschnitt der Spitze 24 gegen­ über dem Kontaktabschnitt 30 ausgebildet. Ein Teil des elek­ trisch leitenden Elements 16 steht über die Isolierung 18 der Zuleitung 14 hinaus vor und tritt in elektrischen Kon­ takt mit der Gegenbohrung 58. Das Ende des Isolators 18 sitzt fest in der Bohrung 56.

Innerhalb des Gehäuses 26 ist ein Metallring 60 um die Zulei­ tung 14 gebördelt. Der Außendurchmesserung des Rings 60 ist etwas geringer als der Innendurchmesser des Gehäuses 26, so daß sich der Ring 60 in Längsrichtung im Gehäuse 26 bewegen kann. Der aufgebördelte Ring 60 dient als Gegenlager für eine Feder 62, die zwischen dem Ring 60 und einem im Gehäuse 26 ausgebildeten Bund 64 die Zuleitung 14 umgibt. Die Feder 26 kann aus Metall oder Kunststoff bestehen. Wie bei der ersten Ausführung wird die Zuleitung 14 von einem Elastomer­ stopfen 46 umgeben.

Wenn die Feder 58 entlastet ist, hängt der Abschnitt 66 der Zuleitung 14 innerhalb des Abschnitts 68 des Gehäuses 26 um vorzugsweise 6,35 mm (0,25 Zoll) durch. In der normalen Ar­ beitslage liegt der Bund 50 des Stopfens 46 an der Fläche 52 des Griffels 10 an. Wenn jedoch die Zuleitung 14 über ihre normale Erstreckung gedehnt wird, gleitet der Stopfen 46 aus dem Gehäuse 26 heraus, drückt dabei die Feder 58 zusammen und streckt den durchhängenden Abschnitt 66. Die Bewe­ gungsgröße des Stopfens 46 ist durch Anlage des Bundes 48 an der Fläche 54 des Gehäuses 26 begrenzt. Wenn der außerordent­ liche Zug auf die Zuleitung 14 aufhört, kehrt die Feder 58 in ihren nichtkomprimierten Zustand zurück und der Stopfen 46 kehrt in seine Normallage zurück.

Claims (15)

1. Spanneinrichtung für eine elektrische Zuleitung (14) mit einem elektrischen Leiter (16) und einem Gerät (24) in elektrischer Verbindung mit dem elek­ trischen Leiter, wobei die elektrische Zuleitung eine Stelle (A) besitzt, die einen ersten vorbestimmten Abstand (X) von dem Gerät aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (38; 62) vor­ gesehen sind, die es zulassen, daß die Stelle (A) der elektrischen Zuleitung (14) einen zweiten vorbestimmten Abstand (Y) weiter von dem Gerät weg einnehmen kann, ohne die elektrische Verbindung der elektrischen Zuleitung (14) mit dem Gerät zu unterbrechen, wobei das Mittel eine Feder (38) in elektrischer Verbindung mit dem elektri­ schen Leiter (16) und dem Gerät (24) umfaßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Leiter (34) in elektrischer Verbindung mit der Feder (38), dem ersten Leiter (16) und dem Gerät (24) vorhanden ist, wobei die Feder, der erste und der zweite Leiter in Reihe miteinander verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (38) ein erstes (42) und ein zweites Ende be­ sitzt, daß das erste Ende (42) an dem ersten elektrischen Leiter (16) angebracht ist, und daß das zweite Ende (40) an dem zweiten elektrischen Leiter (34) angebracht ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (38), der zweite Leiter und das Gerät (24) in einem Gehäuse (26) untergebracht sind.

5. Spannvorrichtung für eine elektrische Zuleitung (14) zur Verbindung zwischen einem Computer und einem Computergrif­ fel (10), dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Zu­ leitung (14) einen Computer mit einem Griffel (10) verbin­ det, daß die elektrische Zuleitung eine Stelle (A) be­ sitzt, die sich in einem ersten vorbestimmten Abstand (X) von dem Griffel (10) befindet, und daß Mittel (38; 62) vorgesehen sind, die zulassen, daß die Stelle (A) der elektrischen Zuleitung (14) einen zweiten, größeren vorbe­ stimmten Abstand (Y) von dem Griffel einnehmen kann, ohne die elektrische Verbindung der elektrischen Zuleitung mit dem Griffel zu unterbrechen, wobei das Mittel, das diese Bewegung zuläßt, eine Feder (38) in elektrischer Verbin­ dung mit der elektrischen Zuleitung und dem Griffel ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein als zweiter Zuleitungsabschnitt dienender elektri­ scher Leiter (34) in elektrischer Verbindung mit der Feder (38), dem ersten Zuleitungsabschnitt und dem Grif­ fel vorgesehen ist, wobei die Feder (38), der erste und der zweite Zuleitungsabschnitt jeweils in Reihe miteinan­ der verbunden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (38) ein erstes (42) und ein zweites (40) Ende besitzt, daß das erste Ende (42) an dem ersten elektri­ schen Zuleitungsabschnitt (14) und das zweite Ende (40) an dem zweiten elektrischen Zuleitungsabschnitt (34) ange­ bracht ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (38), der zweite Zuleitungsabschnitt (34) und der Griffel (24) in einem Gehäuse (26) untergebracht sind.

9. Spannvorrichtung für einen elektrische Zuleitung zur Ver­ wendung zwischen einem Computer und einem Computergrif­ fel, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Zulei­ tung (14) einen Computer mit einem Griffel (10, 24) verbin­ det, daß die elektrische Zuleitung (14) eine Stelle (A) aufweist, die sich in einem ersten vorbestimmten Abstand (X) von dem Griffel befindet, und daß Mittel (38; 62) vor­ gesehen ist, das zuläßt, daß die Stelle (A) der elektri­ schen Zuleitung in einen zweiten, größeren vorbestimmten Abstand (Y) von dem Griffel (10) wegbewegt werden kann, ohne die elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Zuleitung (14) und dem Griffel (10) zu unterbrechen, wobei das Mittel (38; 62) innerhalb des Griffels (10) unterge­ bracht ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das die Bewegung zulassende Mittel eine Feder (38; 62) ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (62) die Zuleitung (14) umgibt, daß die Feder zwischen einem entlasteten Zustand und einem bela­ steten Zustand bewegbar ist, und daß die Feder im entla­ steten Zustand die Zuleitung (14) durchhängen läßt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (62) innerhalb des Griffels (10) angeord­ net ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (38) sich in elektrischer Verbindung mit dem Griffel (24) und der Zuleitung (14) befindet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Zuleitungsabschnitt (34) in elektrischer Verbindung mit der Feder (38), der ersten Zuleitung (14) und dem Griffel (24) vorgesehen ist, wobei die Feder, der erste und der zweite Zuleitungsabschnitt in Reihe miteinander verbunden sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (38) und der zweite Zuleitungsabschnitt in­ nerhalb des Griffelgehäuses (62) angeordnet sind.