DE4032746C2 - Vorrichtung zum Einstellen eines Neigungswinkels und Anheben des LCD-Bildschirms eines Lap-Top-Computers - Google Patents

Vorrichtung zum Einstellen eines Neigungswinkels und Anheben des LCD-Bildschirms eines Lap-Top-Computers

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen des Neigungswinkels und Anheben des LCD-Bildschirms eines Lap-Top- Computers, der aus einem Hauptgehäuse mit einer Tastatur und einer schwenkbar mit dem Hauptgehäuse verbundenen Abdeckung besteht, die einen an der Innenseite befestigten LCD-Bildschirm aufweist, wobei die Abdeckung im geschlossenen Zustand den LCD-Bildschirm und die Tastatur abdeckt.
Bei der Verwendung dieser Abdeckung für den LCD-Bildschirm und die Tastatur eines Lap-Top-Computers hat es sich als besonders wichtig herausgestellt, daß der Benutzer den Neigungswinkel der Bildschirmoberfläche verändern kann, um den gewünschten Blickwinkel auf den Bildschirm zu erhalten, und daß der geneigte Bildschirm in der gewünschten Position mit maximaler Stabilität verharrt.
Als Einstellvorrichtung für den Neigungswinkel kann der Lap- Top-Computer des Standes der Technik entweder einen Klemm­ mechanismus oder ein Rastmechanismus aufweisen, der innerhalb des Computers vorgesehen ist. Weist der Computer einen Klemm­ mechanismus auf, so ist es schwierig Schwenkachsen und dazu passende Achsenaufnahmen herzustellen, die die erforderlichen Toleranzen aufweisen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Klemmsitz zwischen den Schwenkachsen und den Achsenaufnahmen über eine längere Benutzungsdauer sich allmählich lockert, wo­ raufhin die Abdeckung unter ihrem Eigengewicht einklappt.
Andererseits müssen bei einem Rastmechanismus zwar keine speziellen Schwenkachsen oder dazu passende Achsenaufnahmen vorgesehen werden, jedoch besteht hier der Nachteil darin, daß die Elastizität der Sperrklinken und Krallen sich über eine längere Benutzungsdauer allmählich erhöht, wodurch die Stabi­ lität der Neigungslage des geneigten Bildschirmes nicht mehr gewährleistet ist.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der bekannte Lap-Top- Computer einer großen Gesamthöhe bedarf, um die Schwenkbewegung der Abdeckung zu erleichtern, da die Gelenkpunkte unbeweglich ausgebildet sind.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen schwenkbaren LCD-Bildschirm bereit zustellen, der über eine lange Benutzungsdauer stabil in der eingestellten Position gehalten wird und bei dem bei geringer Gesamthöhe im geschlossenen Zustand eine Anhebung des Bildschirms im aufgeklappten Zustand erreicht wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine schwenkbare Abdeckung eines LCD-Bildschirms bereitzustellen, die einfach aufgebaut ist, kostengünstig herstellbar ist und eine kompakte Größe aufweist.
Diese Aufgaben werden bei einer Vorrichtung der eingangs ge­ nannten Art erfindungsgemäß gelöst durch eine in das Hauptgehäuse eingebrachte Ausnehmung, ein in die Ausnehmung eingeschachteltes Schlittengehäuse, das in der Höhe verschiebbar zum Hauptgehäuse geführt ist, ein Paar hohle Stützelemente, welche die Abdeckung mit dem oberen Ende des verschiebbaren Schlittengehäuses klappbar verbinden, ein Paar Zahnstangen, welche in Längsrichtung mit der hinteren Wand der Ausnehmung verbunden sind, ein Paar Antriebsritzel, welche auf Antriebs­ wellen befestigt sind, um mit jeweils einer der Zahnstangen in Eingriff zu stehen, wobei die Antriebswellen in dem verschieb­ baren Schlittengehäuse befestigt sind, ein Paar Schwenkwellen, deren jede ein zylindrisches und eckiges Ende aufweist, wobei das eckige Ende mit dem entsprechenden der hohlen Stützelemente verbunden ist, und das zylindrische Ende horizontal innerhalb des verschiebbaren Schlittengehäuses absteht, Reibbänder, welche jeweils um eines dieser zylindrischen Enden des Paares der Schwenkwellen herumgelegt sind und welche innerhalb des verschiebbaren Schlittengehäuses befestigt sind, Antriebsräder, welche jeweils auf einer der Schwenkwellen befestigt sind, zum Antrieb der Antriebsritzel.
Vorteilhaft sind die hohlen Stützelemente unabhängig voneinander mit dem verschiebbaren Schlittengehäuse verbunden.
Bevorzugt weist die Ausnehmung eine in Längsrichtung sich erstreckende Nut auf, die in wenigstens einer ihrer nach innen gerichteten Seitenwand vorgesehen ist, und weist das verschiebbare Schlittengehäuse einen nach außen gerichteten Vorsprung auf, der an wenigstens einer ihrer nach außen gerich­ teten Seitenwände vorgesehen ist, welcher bezüglich der in Längsrichtung sich erstreckenden Nut beweglich ist.
Eine Weiterbildung sieht vor, daß die Reibbänder einen kontak­ tierenden Reibabschnitt und einen abstehenden geraden Abschnitt aufweisen, wobei der kontaktierende Reibabschnitt um das zylin­ drische Ende der Schwenkwelle herumgelegt ist und der abstehende gerade Abschnitt in dem verschiebbaren Schlittengehäuse fest­ gelegt ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß der kontak­ tierende Reibabschnitt einen elastischen Abschnitt aufweist, der abwechselnd zu diesem angeordnet ist.
Eine Weiterbildung sieht vor, daß auf jeder der Antriebswellen ein Getrieberad befestigt ist, und daß jeweils zwischen dem Antriebsrad und dem Getrieberad ein mitlaufendes Zahnrad vorge­ sehen ist.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen ist vorgesehen, daß jede der Antriebswellen und der Wellen für das mit laufende Zahnrad an Stützelementen vorgesehen sind, welche in dem verschiebbaren Schlittengehäuse befestigt sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist also ein Paar Stütz­ elemente auf, die sich von einer Seite der Abdeckung aus erstrecken und mittels ein Paar Schwenkwellen klappbar mit einer Ausnehmung verbunden sind. Die Ausnehmung ist in das Hauptgehäuse eingelassen. Das Schwenkwellenpaar ist mit den entsprechenden Stützelementen verbunden. In die Ausnehmung ist ein verschiebbares Schlittengehäuse einge­ schachtelt. Ein Paar Führungspunkte erstrecken sich in Längs­ richtung an der inneren Stirnseite der Ausnehmung, und ein Paar passende Vorsprünge erstrecken sich aus den Stirnseiten des verschiebbaren Schlittengehäuses nach außen, um in den korrespondierenden Führungsnuten gleiten zu können.
Ein Zahnstangenpaar ist an der hinteren Wand der Ausnehmung befestigt, und ein damit kämmendes Paar Antriebsritzel ist auf den korrespondierenden Schwenkwellen befestigt, welche in dem verschiebbaren Schlittengehäuse festgelegt sind. Ein Paar Antriebsräder sind den Schwenkwellen befestigt, um die korrespondierenden Antriebsritzel in gleichem Drehsinn zu drehen. Um das Ende einer jeden Schwenkwelle ist ein Reibband geschlungen. Ein Ende eines jeden Reibbandes ist am verschiebbaren Schlittengehäuse festgelegt.
Ein Paar Getrieberäder sind auf den korrespondierenden Antriebs­ wellen befestigt. Ein mitlaufendes Zahnrad ist mit dem Antriebs- und dem Getrieberad verbunden und bewirkt, daß diese im gleichen Drehsinn umlaufen. Die Antriebswelle und die Welle für das mit laufende Zahnrad sind in dem verschiebbaren Schlittengehäuse festgelegt.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel näher er­ läutert ist. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckung in geöffneter Position, wie sie bei einem Lap-Top- Computer verwendet wird;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen wichtigen Teil der Abdeckung der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung;
Fig. 3A einen Querschnitt entlang der Linie III-III gemäß Fig. 2, wobei die Abdeckung sich in der geschlossenen Position befindet;
Fig. 3B einen Querschnitt entlang der Linie III-III ent­ sprechend Fig. 3A, wobei sich die Abdeckung in einer rechtwinkligen Position zu der von der Tastatur definierten Ebene befindet;
Fig. 3C einen Querschnitt entlang der Linie III-III ent­ sprechend Fig. 3A, wobei sich die Abdeckung in einer stumpfwinkligen Position zu der von der Tastatur definierten Ebene befindet;
Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV entsprechend Fig. 2;
Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V entsprechend Fig. 2; und
Fig. 6 einen Lap-Top-Computer gemäß dem Stand der Technik.
In der Zeichnung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen benannt. Vorab wird auf die Fig. 6 eingegangen, die den Stand der Technik darstellt. Dieser in der Fig. 6 dargestellte Lap- Top-Computer weist eine Abdeckung 3 auf, die klappbar an einem Hauptgehäuse 1 befestigt ist. An der Innenseite der Abdeckung 3 ist ein LCD-Bildschirm 4 befestigt. Die Abdeckung 3 kann entweder in geöffneter Position als LCD-Bildschirm oder in geschlossener Position als Tastatur-Abdeckung verwendet werden.
Die Fig. 1 zeigt einen Lap-Top-Computer mit einem Hauptgehäuse 10. Das Hauptgehäuse 10 weist ein Floppy-Disk-Laufwerk 12 auf, welches an einem Teil des Computers vorgesehen ist, und weist eine Tastatur 11 auf, welche gehäusefest an der vorderen Ober­ seite vorgesehen ist.
Ein Flüssigkristallanzeige-Bildschirm (liquid crystal display (LCD) - Bildschirm) 21 ist fest an der Innenseite einer Abdeckung 20 vorgesehen. Von einer Seite der Abdeckung 20 ausgehend, erstrecken sich ein Paar von Stützelementen 51, welche mit einer Ausnehmung 31 mittels eines Paares hohler Schwenkwellen 61 (Fig. 2) schwenkbar verbunden sind. An der Abdeckung 20 sind an einander gegenüberliegenden Bereichen Rast­ klinken 22 vorgesehen, welche bei geschlossener Abdeckung 20 in schlitzförmigen Öffnungen 13 gehalten werden. Die Tastatur 11 und die Abdeckung 20 sind derart ausgestaltet, daß in geschlossener Position die Abdeckung 20 sich in geringem Abstand zur Tastatur befindet, sie jedoch nicht berührt (siehe Fig. 3A).
Die Ausnehmung 31 (Fig. 5) ist integral mit dem Hauptgehäuse 10 verbunden und weist ein Paar sich in Längsrichtung erstreckende Nuten 32 auf, welche an der Innenseite einander gegenüberliegender Seitenwände vorgesehen sind. Die ausgesparten Bereiche der Nuten 32 weisen nach innen in Richtung des Zentrums. Innerhalb der Ausnehmung 31 ist ein verschiebbares Schlittengehäuse 41 eingeschachtelt, das passende Vorsprünge 42 aufweist, die sich von den äußeren, einander gegenüberliegenden Seitenwände nach außen erstrecken, um verschiebbar in die ausgesparten Bereiche der Nuten 32 einzu­ greifen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 weist im Einzelnen jede hohle Schwenkwelle 61 ein eckiges Ende 62 auf, welches in eine dazu passende eckige Aussparung 52 eingreift, die in der inneren Wand der korrespondierenden Stützelemente 51 vorgesehen sind. Das andere Ende einer jeden Schwenkwelle 61 weist eine zylin­ drische Form auf und ist horizontal innerhalb des konvex ge­ formten Abschnittes des verschiebbaren Schlittengehäuses 41 positioniert (siehe Fig. 2). Die spezielle räumliche Ausge­ staltung des eckigen Endes 62 und der dazu passenden Aussparung 52, wie sie in dieser bevorzugten Ausführungsform verkörpert sind, kann ohne weiters anders ausgestaltet sein, ohne daß der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird. Mit einer derartigen Vorrichtung kann die hohle Schwenkwelle 61 gleich­ zeitig mit der Abdeckung 20 auf- und abbewegt werden.
Wie insbesondere in Fig. 4 wiedergegeben ist, ist um das zylin­ drische Ende 64 einer jeden hohlen Schwenkwelle 61 ein Reibband 65 dicht herumgeschlungen. Dieses Reibband 65 ist derart ausge­ bildet, daß es zwei Abschnitte aufweist, nämlich einen Reib­ abschnitt 66, der um das Ende 64 herumgewickelt wird, und einen abstehenden geraden Abschnitt 68. Der abstehende gerade Ab­ schnitt 68 ist mittels einer Schraube 69 lösbar an einem Vor­ sprung 43 festgelegt. Dieser Vorsprung 43 ist in dem verschieb­ baren Schlittengehäuse 41 befestigt. Durch diese Ausgestaltung wird die Möglichkeit geschaffen, daß die Reibkraft zwischen dem zylindrischen Ende 64 der hohlen Schwenkwelle 61 und dem Reibband 65 durch Anziehen oder Lösen der Schrauben 69 einstell­ bar ist.
Jeder Reibabschnitt 66 des Reibbandes 65, der um das Ende 64 herumgewickelt wird, ist derart ausgebildet, daß er elastische Zwischenabschnitte 67 aufweist, die abwechselnd zu den Reib­ abschnitten 66 angeordnet sind, so daß eine innige Anlage an dem zylindrischen Ende 64 einer jeden hohlen Schwenkwelle 61 erzielt wird.
Jede hohle Schwenkwelle 61 weist einen nicht in der Zeichnung dargestellten Leitungsdraht auf, dessen eines Ende durch die hohlen Stützelemente 51 mit dem Anzeigebildschirm 21 und dessen anderes Ende durch das verschiebbare Schlittengehäuse 41 mit dem Hauptgehäuse 10 verbunden ist.
Im mittleren Bereich einer jeden Schwenkwelle 61 (Fig. 2) ist ein Antriebsrad 63 befestigt. Einer jeden Schwenkwelle 61 gegen­ überliegend und parallel zu dieser befindet sich jeweils eine horizontale Welle 72, die bei 44 an dem verschiebbaren Schlit­ tengehäuse 41 befestigt ist.
Die horizontale Welle 72 weist ein Getrieberad 73 und ein An­ triebsritzel 71 auf, die an jeweils einem Ende der Welle 72 vorgesehen sind. Parallel und zwischen einer jeden Schwenkwelle 61 und horizontalen Welle 72 ist eine mitlaufende Welle 75 vorgesehen, die bei 45 an dem Schlittengehäuse 41 befestigt ist. Im mittleren Bereich einer jeden mitlaufenden Welle 74 ist ein mitlaufendes Zahnrad 74 befestigt, welches mit dem Antriebsrad 63 und dem Getrieberad 73 fluchtet und in Kontakt mit diesen steht. Diese Anordnung gewährleistet, daß das An­ triebsrad 63 und das Antriebsritzel 71 in gleichem Drehsinn umlaufen.
Wie in den Fig. 3A-3C dargestellt, sind an der hinteren Wand der Ausnehmung 31 Zahnstangen 33 mittels Schrauben 34 (Fig. 3B) zum Eingriffin die entsprechenden Antriebsritzel 71 befestigt. Die Ausnehmung 31, das verschiebbare Schlittengehäuse 41 und die hohlen Stützelemente 51 bilden die erfindungsgemäße Neigungswinkeleinstellvorrichtung 30.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 wird nachfolgend die Funktion der erfindungsgemäßen Abdeckung 20 beschrieben. Um die Abdeckung 20 von einer Position, wie sie in der Fig. 3A wiedergegeben ist, in Positionen zu verschwenken, wie sie in den Fig. 3B und 3C gezeigt sind, wird die Abdeckung 20 durch Schwenken um die Schwenkwelle 61 geöffnet, wodurch eine Drehung der oberen Schwenkwelle 61 bewirkt wird. Gleichzeitig mit der Bewegung der Schwenkwelle 61 drehen sich die Antriebsräder 63 entgegen dem Uhrzeigersinn, so daß sich die Getrieberäder 73 ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn drehen. Gleichzeitig mit der Drehbewegung der Getrieberäder 73 werden die Antriebsritzel 71 ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, wodurch die Zahnstangen 33 nach oben bewegt werden, woraufhin die äußeren Vorsprünge 42 des verschiebbaren Schlittengehäuses 41 in der Ausnehmung 31 entlang der passenden Nuten 32 nach oben gleiten. Wird die Abdeckung 20 geöffnet, so werden die Schwenkwellen 61 angehoben.
Außerdem soll noch darauf hingewiesen werden, daß dann, wenn ein Benutzer die Abdeckung 20 justiert hat, ein versehentliches Umklappen der Abdeckung 20 mit Sicherheit durch die Reibbänder 65 verhindert wird.
Das Verschließen der Abdeckung 20 wird in der umgekehrten Reihenfolge erzielt, indem einfach die Abdeckung 20 nach unten gedrückt wird. Dieser Vorgang bewirkt ein Verschwenken der Abdeckung 20 um die Schwenkwellen 61, woraufhin die Antriebsräder 63 und Antriebsritzel 71 im Uhrzeigersinn bewegt werden. Außerdem soll noch darauf hingewiesen werden, daß während des Schließvorganges ein versehentliches Einklappen der Abdeckung 20 mit Sicherheit durch die Reibkräfte der Reib­ bänder 65 verhindert wird.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Einstellen des Neigungswinkels und Anheben des LCD-Bildschirms (21) eines Lap-Top-Computers, der aus einem Hauptgehäuse (10) mit einer Tastatur (11) und einer schwenkbar mit dem Hauptgehäuse (10) verbundenen Abdeckung (20) besteht, die einen an der Innenseite befestigten LCD-Bildschirm (21) aufweist, wobei die Abdeckung (20) im geschlossenen Zustand den LCD-Bildschirm (21) und die Tastatur (11) abdeckt, gekennzeichnet durch
  • - eine in das Hauptgehäuse (10) eingebrachte Ausnehmung (31);
  • - ein in die Ausnehmung (31) eingeschachteltes Schlittengehäuse (41), das in der Höhe verschiebbar zum Hauptgehäuse (10) geführt ist;
  • - ein Paar hohle Stützelemente (51), welche die Abdeckung (20) mit dem oberen Ende des ver­ schiebbaren Schlittengehäuses (41) klappbar verbinden;
  • - ein Paar Zahnstangen (33), welche in Längsrichtung mit der hinteren Wand der Ausnehmung (31) verbunden sind;
  • - ein Paar Antriebsritzel (71), welche auf Antriebs­ wellen (72) befestigt sind, um mit jeweils einer der Zahnstangen (33) in Eingriff zu stehen, wobei die Antriebswellen (72) in dem verschiebbaren Schlitten­ gehäuse (41) befestigt sind;
  • - ein Paar Schwenkwellen (61), deren jede ein zylindrisches und eckiges Ende aufweist, wobei das eckige Ende mit dem entsprechenden der hohlen Stützelemente (51) verbunden ist, und das zylindrische Ende horizontal innerhalb des verschiebbaren Schlittengehäuses (41) absteht;
  • - Reibbänder (65), welche jeweils um eines dieser zylindrischen Enden des Paares der Schwenkwellen (61) herumgelegt sind und welche innerhalb des verschiebbaren Schlittengehäuses (41) befestigt sind;
  • - Antriebsräder (63), welche jeweils auf einer der Schwenkwellen (61) befestigt sind, zum Antrieb der Antriebsritzel (71).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlen Stützelemente (51) unabhängig voneinander mit dem verschiebbaren Schlittengehäuse (41) verbunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (31) eine in Längsrichtung sich erstreckende Nut (32) aufweist, die in wenigstens einer ihrer nach innen gerichteten Seitenwand vorgesehen ist, und daß das verschiebbare Schlittengehäuse (41) einen nach außen gerichteten Vorsprung (42) aufweist, der an wenigstens einer ihrer nach außen gerichteten Seitenwände vorgesehen ist, welcher bezüglich der in Längsrichtung sich erstreckenden Nut (32) beweglich ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Reibbänder (65) einen kontak­ tierenden Reibabschnitt (66) und einen abstehenden geraden Abschnitt (68) aufweisen, wobei der kontaktierende Reib­ abschnitt (66) um das zylindrische Ende der Schwenkwelle (61) herumgelegt ist und der abstehende gerade Abschnitt (68) in dem verschiebbaren Schlittengehäuse (41) festgelegt ist.
5. Vorrichtung nach dem Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der kontaktierende Reibabschnitt (66) einen elastischen Abschnitt (67) aufweist, der ab­ wechselnd zu diesem angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß auf jeder der Antriebswellen (72) ein Getrieberad (73) befestigt ist, und daß jeweils zwischen dem Antriebsrad (63) und dem Getrieberad (73) ein mitlaufendes Zahnrad (74) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß jede der Antriebswellen (72) und der Wellen (75) für das mitlaufende Zahnrad (74) an Stützelementen vorgesehen sind, welche in dem verschieb­ baren Schlittengehäuse (41) befestigt sind.
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