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Die
Erfindung betrifft ein Funktelefon und insbesondere den mechanischen
Aufbau eines Funktelefons mit einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil,
die mittels eines Gelenks verbunden sind. Das Gelenk dieses Typs
von Funktelefon ermöglicht, dass
die Gehäuseteile
zwischen einer kompakten, geschlossenen Position und einer offenen
Position, in der es betriebs- bzw. einsatzbereit ist, geklappt werden
können.
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Die
US-5257310 offenbart ein Beispiel dieses Typs von Funktelefon gemäß dem Stand
der Technik. Die US-5111503 und die EP-0777369 offenbaren ebenfalls
derartige Vorrichtungen, die jedoch an beiden Enden des Hauptkörpers positionierte
Nocken/Schafte aufweisen und keine Anordnung eines einzelnen Nockens/Schafts
an einem zentralen Abschnitt des Gelenkendes lehren.
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Gemäß einem
Aspekt stellt die Erfindung ein Funktelefon mit einem ersten Hauptkörper-Gehäuseteil
und einem zweiten Kipp-Gehäuseteil
bereit, der an einem Ende des Funktelefons mittels eines Gelenks
verbunden ist, wobei das Gelenk eine Montagestruktur an dem ersten
Hauptkörper-Gehäuseteil aufweist,
gekennzeichnet durch einen einzelnen Schaft, der in die Montagestruktur
hineinragt und sich über
einen zentralen Abschnitt des Funktelefon-Gelenkendes hinweg erstreckt,
um die Montagestruktur und den zweiten Kipp-Gehäuseteil drehbar zu verbinden
und dadurch eine Drehachse des Gelenks um das Ende zu definieren,
wobei der Schaft einen Nockenabschnitt aufweist; eine Federeinrichtung,
die in der Montagestruktur angeordnet ist und ein Paar von Gliedern
umfasst, sich parallel zu der Achse des Schafts ausdehnend, wobei
sich die Glieder annähern,
um den Nockenabschnitt auf halbem Weg entlang ihrer Längen in
Eingriff zu bringen, um so eine Drehvorspannung auf diesen anzuwenden,
wodurch der erste und der zweite Gehäuseteil eine offene Vorspannungsposition
und eine geschlossene Position annehmen können.
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Dieser
Gelenkaufbau ermöglicht,
dass relativ große
Federglieder verwendet werden können,
da die Glieder entlang der größten Abmessung
des Gelenkschafts – seiner
Achse – ausgedehnt
sind und mit diesem wechselwirken. Aufgrund ihrer Größe können die
Federglieder für
die geplante Lebensdauer des Gelenks bequem innerhalb ihrer Spezifikation
arbeiten.
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Vorzugsweise
sind die Federglieder an ihren beiden Enden in der Bewegung eingeschränkt. Eine derartige
Einschränkung
erzeugt (im Vergleich zu einer Anordnung, bei der mindestens ein
Ende der Glieder frei ist, unter dem Einfluss des Nockenabschnitts
auseinander oder zusammen zu gehen) ein hohes Maß an Widerstand gegen die Betätigung des Gelenks,
was bei dem Benutzer eine gefällige,
positive Empfindung hervorruft.
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Im
Zuge mechanischer Einfachheit können die
Glieder in geeigneter Weise einen Teil eines einzigen Federbauteils
bilden, vorzugsweise einer U-förmigen
Feder. Bei einem Ausführungsbeispiel ragt
der Gelenkschaft vom offenen Ende der Feder teilweise entlang der
Länge der
Glieder. Auf diese Art und Weise wird ein Bereich zwischen den Gliedern und
jenseits des vorstehenden Endes bzw. Überstands des Schafts geschaffen.
In diesem Bereich kann auf vorteilhafte Weise ein Umsetzer oder
eine andere Komponente, vorzugsweise ein Mikrophon, angeordnet werden.
Die Feder kann auch über
ihr geschlossenes Ende an dem Rest des Funktelefons befestigt sein.
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Dieser
Gelenkaufbau kann einen Bereich zwischen den Gliedern und jenseits
des vorstehenden Endes bzw. Überstands
des Schafts schaffen, in dem ein Umsetzer angeordnet werden kann.
Der Umsetzer kann ein Mikrophon sein, wobei das Mikrophon in diesem
Fall verwendet werden kann, wenn sich der erste und der zweite Gehäuseteil
entweder in der offenen Vorspannungsposition oder in der geschlossenen
Position befinden.
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Beispielhafte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden hierin nachstehend unter Bezugnahme auf die
begleitenden Zeichnungen beschrieben, bei denen zeigen:
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1 eine
Vorderansicht eines tragbaren Funktelefons gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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2 eine
Seitenansicht gemäß 1;
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3 eine
perspektivische Einzelteildarstellung des Vorderseitengehäuses und
der Abdeckung gemäß 1,
von hinten betrachtet; und
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4 eine
Darstellung des Vorderseitengehäuses
und der Abdeckung gemäß 1,
(plan) von hinten betrachtet; und
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5A bis 5C eine
Schnittdarstellung des Schafts und der Blattfeder entlang der Linie
C-C' gemäß 4.
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1 und 2 zeigen
ein tragbares Zellular- bzw. Mobilfunk-Funktelefon 20 mit
einem Hauptkörper 24,
der mittels eines Gelenks 40 mit einer Drehachse, die durch
die Linie H-H' bezeichnet
ist, drehbar mit einer Abdeckung 22 gekoppelt ist. (Gemäß 2 ist
nur eine Montagestruktur 42 des Gelenks sichtbar.) Der
Hauptkörper 24 umfasst
ein Vorderseitengehäuse
oder eine A-Abdeckung 26 und ein Rückseitengehäuse oder eine B-Abdeckung 28.
An einem oberen Endabschnitt des Hauptkörpers 24 ist ein Lautsprecher 30 bereitgestellt.
Eine Anzeige 32 und ein Tastenfeld 34 sind an
einem mittleren Abschnitt des Hauptkörpers 24 bereitgestellt.
Ein (gemäß 2 nicht
sichtbares) Mikrophon ist an einem unteren Endabschnitt des Hauptkörpers 24 innerhalb der
Gelenk-Montagestruktur 42 bereitgestellt. In der Montagestruktur 42 ist
ein Durchbruch 36 bereitgestellt, um einen akustischen
Weg zu dem Mikrophon bereitzustellen. Das Mikrophon und der Lautsprecher 30 sind
an entgegengesetzten Enden des Hauptkörpers 24 positioniert,
um den Abstand zwischen diesen zu maximieren, so dass dieser Abstand,
insofern dies in Anbetracht der Abmessungen des Hauptkörpers 24 möglich ist,
den Abstand zwischen dem Ohr und dem Mund eines Benutzers annähert. Bezugszeichen 38 bezieht
sich auf eine schiebbare Antenne, die am Rand des Hauptkörpers 24 bereitgestellt
ist.
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Gemäß 1 und 2 ist
das Funktelefon 20 in einer offenen Position gezeigt, in
der das Funktelefon 20 betriebs- bzw. einsatzbereit ist
und die Abdeckung 22 als ein Sprachreflexions- und Sammelbauteil
für das
Mikrophon funktionieren kann. Die Abdeckung 22 kann mit
Hilfe des Gelenks 40 in eine kompakte, geschlossene Position
gedreht werden, wie es durch Pfeil A angedeutet ist, so dass sie
auf dem Hauptkörper 24 aufliegt
und zumindest einen Teil des Tastenfelds 34 überdeckt.
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Die
Montagestruktur 42 ragt von der Vorderfläche des Vorderseitengehäuses 26 hervor
und definiert einen länglichen
Hohlraum 43 mit einer Längsachse
entlang der Drehachse H-H' des
Gelenks 40. Der Hohlraum 43 ist in Längsrichtung
durch Endwände 44a, 44b und
der Breite nach durch Seitenwände 46a, 46b begrenzt.
Ein Zapfen 48, der in den Darstellungen der 3 oder 4 nicht
sichtbar ist, aber gemäß 4 mit
gestricheltem Umriss gezeigt ist, erstreckt sich von außerhalb
der Endwand 44b entlang der Achse H-H'. In der Endwand 44a ist, wiederum
auf der Achse H-H',
ein Durchbruch 50 bereitgestellt. Der Durchbruch 50 nimmt
einen Schaft 52 (der an sich gemäß 3 am besten
zu sehen ist) in Schiebesitz- bzw. Steckverbindungsweise auf, wie
es gemäß 4 gezeigt
ist. Der Schaft 52 ist im Durchbruch 50 drehbar
und seine Achse liegt auf der Achse H-H'. Der Schaft 52 erstreckt sich
nur teilweise entlang der Länge
des Hohlraums und ist an seinem vorstehenden Ende mittels eines
Gestells 51 gelagert.
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Der
Schaft 52 umfasst einen Nockenabschnitt 54, einen
Sperr- bzw. Sicherungsabschnitt 60 mit radial zusammendrückbaren
Flügeln 61,
die es ermöglichen,
dass der Schaft per Schiebesitz bzw. Steckverbindung in dem Durchbruch 50 hält, und
einen Verbindungsabschnitt 64.
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Die
Abdeckung 22 ist mit einem Paar vorstehender Ausleger 22a, 22b versehen,
die beide eine entsprechende Vertiefung 23a, 23b aufweisen – wobei
Vertiefung 23a nicht sichtbar ist. Die Vertiefung 23b ist
geformt, mit dem Zapfen 48 ineinander zu greifen, um zwischen
der Vertiefung 23b und dem Zapfen 48 eine relative
Drehung zu ermöglichen,
und die Vertiefung 23a ist geformt, mit dem Verbindungsabschnitt 64 des
Schafts 52 ineinander zu greifen, um eine relative Drehung
zwischen der Vertiefung 23a und dem Verbindungsabschnitt 64 des
Schafts 52 zu verhindern. Die Abdeckung 22 kann
auf diese Weise mittels der Verbindung der Ausleger 22a, 22b mit
dem Verbindungsabschnitt 64 und dem Zapfen 48 lösbar an
dem Hauptkörper 24 befestigt
werden, wodurch die relative Drehung des Hauptkörpers 24 und der Abdeckung 22 um
die Achse H-H' ermöglicht wird.
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Eine
im Allgemeinen U-förmige
Blattfeder 70 ist ebenfalls innerhalb der Montagestruktur 42 bereitgestellt.
Die Blattfeder 70 umfasst ein kurzes Rumpfsegment 72.
Ein langes Gliedsegment 74a, 74b steht derart
von jedem Ende des Rumpfsegments 72 weg, dass die Gliedsegmente 74a, 74b in
gegenüberliegender
Beziehung zueinander liegen. Die Blattfeder 70 ist über ihr
Rumpfsegment 72 unter der Verwendung einer Schraube an
der Endwand 44b gesichert. Das Rumpfsegment 72 erstreckt
sich der Breite nach quer durch den Hohlraum 43. Die gegenüberliegenden
Gliedsegmente 74a, 74b erstrecken sich entlang der
gesamten Länge
des Hohlraums 43 und stoßen auf gegenüberliegenden
Seiten des Durchbruchs 50 an die andere Endwand 44a und
daher auch am Schaft 52 an. Ein an der Endwand 44a ausgestaltetes
Paar von Gebilden 45a definieren eine Nut, in der das Gliedsegment 74a raumfest
aufgenommen wird. Die Gebilde 45a dienen dazu, das Ende
des Gliedsegments 74a einzuspannen. Ein an der Endwand 44a zusammen
mit der Seitenwand 46b ausgestaltetes Gebilde 45b definiert
eine weitere Nut, in der das Gliedsegment 74b raumfest
aufgenommen wird. Das Gebilde 45b und die Seitenwand 46b dienen
daher gemeinsam dazu, das Ende des Gliedsegments 74b einzuspannen.
(Es wird anerkannt werden, dass darüber nachgedacht werden kann,
dass die Gliedsegmente 74a, 74b als Folge davon,
dass sie aufrecht auf dem Rumpfsegment 72 stehen und einen
Teil des gleichen Bauteils wie dieses bilden, an ihrem anderen Ende
eingespannt sind.) Die Gliedsegmente 74a, 74b nähern sich
in einem zentralen Bereich des Holraums 43 auf halbem Weg
entlang ihrer Länge
an. In diesem zentralen Bereich nähern sich die Gliedsegmente 74a, 74b ausreichend
nahe an, um den Nockenabschnitt 54 einzuklemmen.
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5A bis 5C stellen
die Wechselwirkung der Blattfeder 70 und des Nockenabschnitts 54 des
Schafts 52 dar, wenn die Abdeckung 22 von ihrer offenen
Position gemäß 2 in
die geschlossene Position geklappt wird. Wie aus 5A bis 5C ersichtlich
ist der Nockenabschnitt 54 im Querschnitt achteckig und
weist ein Paar paralleler großer
Flächen 56,
ein Paar paralleler kleiner Flächen 57 auf, wobei
die kleinen Flächen 57 in
Ebenen senkrecht zu den Ebenen der großen Flächen 56 liegen. Jede
kleine Fläche 57 ist
mittels eines Paars von Schulter- bzw. Ansatzflächen 58 mit den großen Flächen verbunden.
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Gemäß 5A befindet
sich der Schaft 52 in der Winkelausrichtung, die mit der
sich in ihrer Position gemäß 3 befindlichen
Abdeckung 22 in Zusammenhang steht. In dieser Ausrichtung
bringen die Gliedsegmente 74a, 74b die großen Flächen 56 des
Nockenabschnitts 54 in Eingriff und wenden kein Netto-Drehmoment
auf den Schaft 52 an. Die Gliedsegmente 74a, 74b dienen
dazu, den Schaft 52 stabil in dieser Ausrichtung zu halten,
nachdem die Gliedsegmente 74a, 74b, falls der
Schaft 52 als Folge einer Bewegung der Abdeckung 22 in
eine der beiden Richtungen gedreht wird, ein entgegengesetztes Drehmoment
oder eine entgegengesetzte Vorspannung auf die Schulter- bzw. Ansatzfläche 58 von Schaft 52 anwenden,
das dahingehend wirkt, den Schaft 52 in seine Ausrichtung
gemäß 5A zurück zu bringen.
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Gemäß 5B befindet
sich der Schaft 52 in der Winkelausrichtung, die mit der
Abdeckung 22 in Zusammenhang steht, wenn diese sich auf
halbem Weg zwischen ihrer offenen Vorspannungsposition gemäß 2 und
ihrer geschlossenen Position befindet. Bei dieser Ausrichtung wurde
der Schaft 52 von 5A aus
in einer Richtung gemäß dem Uhrzeigersinn
gedreht, was die weitere Entfernung bzw. Trennung der Gliedsegmente 74a, 74b verursacht, bis
die Gliedsegmente 74a, 74b die kleinen Flächen 57 des
Schafts 52 in eingriff bringen und kein Netto-Drehmoment
auf den Schaft 52 anwenden. Die Gliedsegmente 74a, 74b dienen
dazu, den Schaft 52 in dieser Ausrichtung zu halten, aber
die Gliedsegmente 74a, 74b wenden, falls der Schaft 52 als
Folge der Bewegung der Abdeckung 22 in eine der beiden Richtungen
gedreht wird, ein Drehmoment auf die Schulter- bzw. Ansatzflächen 58 des
Schafts 52 an, das dahingehend wirkt, den Schaft 52 in
eine der beiden Ausrichtungen gemäß 5A oder 5C zu lenken.
Es wird anerkannt werden, dass die Abdeckung 22 in Benutzung üblicherweise
nicht dazu gebracht wird, so zu verharren, dass der Schaft 52 in der
Ausrichtung gemäß 5B im
Gleichgewicht verharren kann, sondern diese Ausrichtung durchläuft, wenn
die Abdeckung 22 von ihrer offenen Vorspannungsposition
gemäß 2 in
ihre geschlossene Position bewegt wird.
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Gemäß 5C befindet
sich der Schaft 52 in der Winkelausrichtung, die mit der
sich in ihrer geschlossenen Position befindlichen Abdeckung 22 in Zusammenhang
steht, in der sie den Hauptkörper 24 überdeckt.
In dieser Ausrichtung bringen die Gliedsegmente 74a, 74b das
eine Paar von Schulter- bzw. Ansatzflächen 58 des Schafts 52 derart
in Eingriff, dass ein Netto-Drehmoment im Uhrzeigersinn auf den
Schaft 52 angewandt wird. Dieses Netto-Drehmoment wird
von dem Schaft 52 auf die Abdeckung 22 übertragen
und bewirkt, dass die Abdeckung 22 in Richtung des Hauptkörpers 24 in
ihre geschlossene Position getrieben wird. Bei anderen Ausführungsbeispielen
muss die Abdeckung 22 nicht mittels der Feder 70 in
ihre geschlossene Position vorgespannt werden, sondern kann mittels
eines Befestigungs- oder Klemmmechanismus in ihrer Position gehalten werden.
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Erneut
Bezug nehmend auf 3 ist in der Montagestruktur 42 zwischen
dem vorstehenden Ende des Schafts 52 und der Endwand 44b des Hohlraums 43 eine
Halterung 80 zum Aufnehmen eines Mikrophons in einer Schiebesitz-
bzw. Steckverbindungsweise ausgestaltet.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird
der Schaft 52 mit der Abdeckung 22 drehfest gehalten
und wird die Feder 70 mit der Montagestruktur 42 und
daher mit dem Hauptkörper 24 für alle möglichen
relativen Winkelpositionen des Hauptkörpers 24 und der Abdeckung 22 drehfest
gehalten. Bei anderen Ausführungsbeispielen
muss das nicht der Fall sein. Es kann zum Beispiel für eine begrenzte
Anzahl von relativen Winkelpositionen des Hauptkörpers 24 und der Abdeckung 22 freies
Spiel zwischen der Abdeckung 22 und dem Hauptkörper 24 bestehen.