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TECHNISCHER
BEREICH DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf mechanische Verriegelungsanordnungen
zum Ermöglichen
eines mechanischen untereinander Verriegelns zwischen zwei Einrichtungen,
insbesondere auf Verriegelungsanordnungen, die eine Kolbeneinheit
und eine Schließ-
und Freigabeeinheit gemäß dem ersten
Teil des Anspruches 1 (WO 83/00272) umfassen.
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BESCHREIBUNG
DES STANDS DER TECHNIK
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Die
technische Entwicklung, in Merkmalsbereichen wie Gewicht und Größe, hat
im Bereich tragbarer Mobiltelefon-Endgeräte einen Punkt erreicht, an
dem physiognomische Überlegungen
angestellt werden müssen.
Einschränkungen
im Bereich der Größe vorhergehender
Generationen mobiler Endgeräte
wurden durch die Größe der Komponenten des
Endgerätes
diktiert, nicht zuletzt durch die Größe des Akkus (battery pack).
Heutige Endgeräte
umfassen auf der anderen Seite eine geringe Anzahl hochintegrierter
Schwachstromschaltkreise, die leicht in eine Einheit von der Größe einer
Handfläche
passen. Tatsächlich
sind die Abmessungen der kleineren unter den unlängst entwickelten Endgeräten derart, dass
der Abstand zwischen dem Lautsprecher und dem Mikrofon ein wichtiger
Konstruktionsfaktor geworden ist. Um die Endgeräte weiter zu miniaturisieren
und gleichzeitig eine geeignete Ausrichtung zwischen Lautsprecher/Mikrofon
und Ohr/Mund des Benutzers zu ermöglichen, sind mechanische Lösungen wie
klappbare Deckel und Arme, die ein Mikrofon oder einen Lautsprecher
umfassen, alltäglich
geworden.
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Ein
Problem in Bezug auf klappbare und mit Schnappdeckel ausgestattete
tragbare Endgeräte, und
tatsächlich
in Bezug auf jede tragbare Einrichtung, die hervorragende Elemente
umfasst, welche z.B. durch eine Gelenkeinheit befestigt und imstande sind,
zwischen verschiedenen Positionen im Bezug auf das Hauptgehäuse geklappt
zu werden, ist es, das Schließen
und Freigeben des hervorragenden Elementes durch eine einzige Aktion
zu ermöglichen.
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In
dieser Hinsicht ist ein Beispiel des Stands der Technik in US-5327584
offenbart, in welchem ein tragbares Radio mit einem Deckel-Freigabemechanismus
gezeigt wird. Mehrere separate Teile wirken zur Ausformung eines
Deckel-Freigabemechanismus
zusammen: ein Einrastabschnitt mit einem Loch, eine durch einen
Bedienabschnitt bediente Schließplatte
und eine an einem Stopper befestigte Drahtfeder. Es ist überflüssig zu
sagen, dass dieser Mechanismus, durch die bloße Tatsache, dass er eine Vielzahl
von Nebenteilen umfasst, relativ schwer zu montieren und herzustellen
ist.
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Ein
weiteres Beispiel für
Verriegelungsanordnungen findet sich in der UK-Patentantrameldungg
GB-2106977. Eine einen Aufnahmebehälter und ein Deckelelement
umfassende Kosmetiktasche weist eine Anordnung zum Ermöglichen
einer Schnappverriegelung zwischen dem Aufnahmebehälter und
dem Deckelelement auf. Die Schnappverriegelung und Schnappeetriegelung
wird durch Aufbringen einer Kraft zwischen zwei elastischen Schnappschlosszungen
zustande gebracht, von denen eine in dem Deckelelement enthalten
ist und eine Teil des Aufnahmebehälters ist. Die Kraft wird über ein
separates Schieberelement aufgebracht.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist daher ein Problem, auf das die vorliegenden Erfindung gerichtet
ist, ein einhändiges Schließen und
Freigeben eines hervorragenden Elementes, wie z.B. einen Schnappdeckel
einer tragbaren Kommunikationseinrichtung, durch eine einzige Aktion
zu ermöglichen.
Noch ein weiteres Problem, auf das sich die vorliegende Erfindung
richtet, ist das Ermöglichen
eines Schließens
und Freigebens des hervorragenden Elementes durch eine einzige Aktion,
während
ein Minimum an Komponenten benutzt wird.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben aufgeführten Probleme
zu überwinden.
Dies wird kurzum durch die zur Verfügung Stellung einer Verriegelungsanordnung
gemäß Anspruch
1 erreicht.
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Ausführlicher
wird eine Verriegelungsanordnung an einer tragbaren Einrichtung
dargestellt. Die Einrichtung umfasst einen Hauptkörper und
ein bewegliches hervorragendes Element. Das hervorragende Element
ist mit Bezug auf den Hauptkörper
zumindest in einer ersten Position und einer zweiten Position schaltbar.
Die Verriegelungsanordnung umfasst eine Kolbeneinheit und eine Schließ- und Freigabeeinheit
mit einem feststehenden Teil und einem elastischen Teil. Der elastische
Teil weist eine Elastizität
entlang zumindest einer Elastizitätsrichtung weg von dem feststehenden
Teil auf. Die Kolbeneinheit ist entlang einer Einführungs-
und Rückzugsrichtung zwischen
einer nicht eingerasteten und einer eingerasteten Position zwischen
dem feststehenden und dem elastischen Teil der Schließ- und Freigabeeinheit
umschaltbar.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass nur eine leichte
Bewegung des Benutzers der Erfindung, z.B. ein Handgriff, erforderlich
ist, um die Kolbeneinheit mit der Schließ- und Freigabeeinheit einzurasten
oder nicht einzurasten und dadurch das hervorragende Element von
dem Hauptkörper
der Einrichtung freizugeben.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist der, dank der Tatsache,
dass die Schließ- und
Freigabeeinheit als eine einzigen Einheit hergestellt werden kann,
dass die Komplexität
und dadurch auch die Kosten in Bezug auf die Herstellung und die Montage
an der Einrichtung gering sind.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die 1a–c zeigen
zwei schematische Seitenansichten und eine Querschnittsansicht einer
ersten Ausführungsform
einer Verriegelungsanordnung gemäß dem Stand
der Technik.
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Die 2a–c zeigen
eine schematische Seitenansicht und zwei Querschnittsansichten einer zweiten
Ausführungsform
einer Verriegelungsanordnung gemäß dem Stand
der Technik.
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3 zeigt
eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer Verriegelungsanordnung
gemäß der Erfindung.
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4 zeigt
eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer Verriegelungsanordnung
gemäß dem Stand
der Technik.
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5 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht eines tragbaren Telefons
mit einem Schnappdeckel.
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Die 6a–c zeigen
drei schematische Seitenansichten einer Kolbeneinheit.
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Die 7a–b zeigen
zwei schematische perspektivische Ansichten einer an einem Gehäuse einer
Einrichtung befestigten Schließ-
und Freigabeeinheit.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine
erste Ausführungsform
einer Verriegelungsanordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung, die generelle Funktion einer Verriegelung eines Elementes 104 mit
einem Hauptkörper 103 zeigend,
ist in den 1a, 1b und 1c dargestellt.
Die Anordnung umfasst eine Schließ- und Freigabeeinheit 100 und
einen Kolben 105. Eine erste Seitenansicht ist in 1a abgebildet,
worin die Schließ-
und Freigabeeinheit 100 an dem Hauptkörper 103 befestigt
ist. Die besonderen Eigenschaften des Hauptkörpers 103 liegen außerhalb
des Bereiches der Erfindung, auch wenn ein typischer Hauptkörper 103 eine tragbare
Einrichtung wie etwa ein Telefon sein kann, wie nachfolgend weiter
veranschaulicht wird. Weiterhin liegt die Befestigung der Schließ- und Freigabeeinheit 100 an
dem Hauptkörper 103 ebenfalls
außerhalb
des Bereiches der Erfindung und wird daher in Verbindung mit den 1a–c nicht
ausführlicher
erläutert.
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Die
Schließ-
und Freigabeeinheit 100 umfasst einen länglichen feststehenden Teil 101,
welcher an dem Hauptkörper 103 befestigt
ist, und einen länglichen
elastischen Teil 102. Der elastische Teil 102 weist
eine Elastizität
entlang einer Richtung X weg von dem feststehenden Teil 101 auf,
wobei ein Zwischenraum 120 von variierender Ausdehnung zwischen
dem feststehenden und den elastischen Teilen 101, 102 gebildet
wird.
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In
der Figur wurde eine Abgrenzungslinie 109 angezeigt um
grob darzustellen, wo der elastische Teil 102 und der feststehende
Teil 101 der Schließ-
und Freigabeeinheit 100 ineinander übergehen. Die Abgrenzungslinie 109 ist
keine Darstellung, bei der die beiden Teile 101, 102 miteinander
verbunden sind, wobei somit eine Notwendigkeit zweier separater
Teile angezeigt würde.
Vielmehr ist die Abgrenzungslinie 109 lediglich ein Anzeiger
für die
Tatsache, dass die Schließ-
und Freigabeeinheit 100 als eine einzige Einheit und ebenso
als zwei miteinander verbundene separate Teile geformt sein kann.
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Die
tatsächliche
Elastizität
des elastischen Teiles 102 wird durch Merkmale wie die
physikalischen Eigenschaften des Materials des Teiles erreicht.
Wie geeignete elastische Eigenschaften erreicht werden können, ist
in der Technik bekannt, und wird daher nicht ausführlich diskutiert.
Es ist jedoch offensichtlich, dass ein z.B. durch den Prozess des Spritzgusses
hergestelltes Plastikmaterial eine angemessene Wahl darstellt. Nichtsdestoweniger
können, in
Abhängigkeit
von der Verwendung, andere Materialien wie Metall oder sogar Holz
geeignet sein.
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Bezug
nehmend auf die 1b und 1c ist
eine längliche,
eine Einkerbung 106 und ein kegelförmiges Ende 107 aufweisende,
Kolbeneinheit 105 an dem Element 104 befestigt.
Das Element 104 wird mit dem Hauptkörper 103 mittels der
die Kolbeneinheit 105 und die Schließ- und Freigabeeinheit 100 umfassenden
Verriegelungsanordnung verriegelt. Beispiele der Elemente 104,
welche spezielle Merkmale aufweisen, werden nachfolgend in Verbindung mit
anderen Ausführungsformen
der Erfindung diskutiert.
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In
den Figuren 1a.c ist
die Kolbeneinheit 105 innerhalb des Zwischenraumes 120 zwischen dem
elastischen Teil 102 und dem feststehenden Teil 101 angeordnet,
wobei sie das Element 104 mit dem Hauptkörper 103 verriegelt.
Die Verriegelung wird durch Bewegen des Kolbens 105 mit
seinem kegelförmigen
Ende 107 entlang einer Richtung Y bewerkstelligt, wobei
der elastische Teil 102 entlang der Richtung X gezwungen
wird, wobei der elastische Teil 102 entlang der Richtung
X gezwungen und der Zwischenraum 120 erweitert wird, bis
die Einkerbung 106 den elastischen Teil 102 ergreift,
welcher sich rückwärts gegen
die Richtung X zurückzieht.
Die Einkerbung 106 umfasst eine abgeschrägte Kante 108, entlang
welcher das elastische Teil 102 beim Zurückziehen
gleitet. Die Richtung X steht im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung
Y. Dies ist in den anderen, folgenden Ausführungsformen der Erfindung
ebenso der Fall.
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Durch
Rückwärtszwingen
des Elementes 104 mit dem befestigten Kolben 105 entlang
der Richtung Y kann das Element 104 von dem Hauptkörper 103 gelöst werden.
Solch eine Rückwärtsbewegung
hat zur Folge, dass der elastische Teil 102 gegen die abgeschrägte Kante 108 der
Einkerbung 106 gleitet und dadurch eine Bewegung des elastischen
Teils 102 gegen die Richtung X herbeiführt, den Zwischenraum 120 gegen
die Richtung X weitend, wobei der Zwischenraum 120 erweitert
wird. Eine weitere Rückwärtsbewegung
des Elementes 104 und des Kolbens 105 führt zu einem
Lösen des Kolbens
von der Schließ-
und Freigabeeinheit 100.
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Eine
zweite Ausführungsform
ist in den 2a–c offenbart. Wie in dem vorhergehenden
Beispiel ist eine einen feststehenden Teil 201 und einen elastischen
Teil 202 aufweisende Schließ- und Freigabeeinheit 200 an
dem Hauptkörper 203,
z.B. einer transportablen Einrichtung, befestigt. In einem typischen
Ausführungsbeispiel
kann der Hauptkörper 203 ein
Mobiltelefon-Endgerät
sein. In solch einem Fall würde
der Hauptkörper 203 mit
dem Gehäuse
eines solchen Telefon-Endgerätes übereinstimmen.
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Sowohl
der feststehende Teil 201 als auch der elastische Teil 202 sind
länglich
und formen eine einzige Einheit aus. Eine gestrichelte Linie 209 zeigt grob
an, wo der Übergang
zwischen den beiden Teilen 201, 202 angeordnet
ist. Der elastische Teil 202 weist eine Elastizität entlang
einer Richtung X weg von dem feststehenden Teil 201 auf,
wobei ein Zwischenraum 220 von variierender Ausdehnung
gebildet wird. Befestigt an dem elastischen Teil 202, oder eher
einen integrierten Teil davon formend, ist ein Betätigungsteil 212.
Der Betätigungsteil 212 erstreckt sich
durch ein Loch 213 in dem Hauptkörper 203, wodurch
er von außen
zugänglich
wird.
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Wie
in dem vorhergehenden Beispiel ist ebenfalls eine, eine Einkerbung 206 und
ein kegelförmiges
Ende 207 aufweisende, längliche
Kolbeneinheit 205 an dem Element 204 befestigt.
Das Element 204 wird mit dem Hauptkörper 203 mit Hilfe
der die Kolbeneinheit 205 und die Schließ- und Freigabeeinheit 200 umfassenden
Verriegelungsanordnung verriegelt. Ein typisches Beispiel eines
Elementes 204 kann der Schnappdeckel an einem Mobiltelefon-Endgerät sein.
Die Kolbeneinheit 205 ist innerhalb des Zwischenraumes 220 zwischen
dem elastischen Teil 202 und dem feststehenden Teil 201 angeordnet,
wobei sie das Element 204 mit dem Hauptkörper 203 verriegelt.
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Wie
in dem Beispiel in Verbindung mit den 1a–c dargestellt
ist, wird die Verriegelung durch Bewegen des Kolbens 205 entlang
einer Richtung Y bewerkstelligt, wobei der elastische Teil 202 entlang der
Richtung X gezwungen wird, wobei der Zwischenraum 220 erweitert
wird, bis die Einkerbung 206 eine abgeschrägte Kante 211 einer
Einkerbung 210 in dem elastischen Teil 202 ergreift.
Die Einkerbung 206 in dem Kolben umfasst ebenfalls eine
abgeschrägte
Kante 208, entlang welcher der elastische Teil 202 beim
Zurückziehen
gleitet.
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Das
Element 204 mit dem befestigten Kolben 205 wird
von dem Hauptkörper
durch eine Zugkraft gelöst,
die rückwärts entlang
der Richtung Y angewandt wird. Eine aus dieser Kraft resultierende
Rückwärtsbewegung
hat zur Folge, dass die abgeschrägte
Kante 211 der Einkerbung 210 in dem elastischen Teil 202 gegen
die abgeschrägte
Kante 208 der Einkerbung 206 gleitet und dadurch
eine Bewegung des elastischen Teiles 202 gegen die Richtung
X herbeiführt,
wobei der Zwischenraum 220 erweitert wird. Eine weitere
Rückwärtsbewegung
des Elementes 204 und des Kolbens 205 führt zu einer
Entriegelung des Kolbens 205 von der Schließ- und Freigabeeinheit 200.
Die Zugkraft die erforderlich ist, um den Kolben von der verriegelten
Position freizugeben, hängt natürlich von
der Größe und den
physikalischen Merkmalen der betroffenen Teile ab. Die Entriegelungstätigkeit
kann erleichtert werden, wenn außerdem eine Kraft auf das elastische
Teil 202 entlang der Richtung X angewandt wird. Eine solche
Kraft kann über
den Betätigungsteil 212 angewandt
werden. Tatsächlich
kann sowohl die Verriegelungstätigkeit als
auch die Entriegelungstätigkeit
durch Anwendung einer Kraft auf den Betätigungsteil 212 entlang
der Richtung X erleichtert werden.
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Eine
Ausführungsform
gemäß der Erfindung einer
Verriegelungsanordnung 300 ist schematisch in 3 offenbart.
wie in den vorhergehenden Beispielen ist ein feststehender Teil 301 an
einem Hauptkörper,
wie etwa dem Gehäuse
eines Telefon-Endgerätes,
befestigt. Der feststehende Teil 301 geht an einer durch
eine gestrichelte Linie 309 angedeuteten Stelle in einen
elastischen Teil 302 über.
Der elastische Teil 302 ist entlang einer Richtung X elastisch
und in der Lage, über
den Betätigungsteil 312 entlang
der Richtung X vorwärts
und rückwärts verschoben
zu werden. Der Betätigungsteil 312 formt
einen Teil eines Endes eines Betätigungsarmes 314 aus,
welcher entlang der Richtung X verlängert und an dem elastischen
Teil 302 befestigt ist. Der Betätigungsarm 314 erstreckt
sich durch ein Loch 313 in dem Hauptkörper 303 auf mehr
oder weniger die selbe Weise, wie in den vorhergehenden Beispielen.
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3 zeigt
außerdem
einen eine Kerbung 306 aufweisenden Kolben 305 auf,
welcher in der Lage ist, wie in den vorhergehenden Beispielen in
einer verriegelten Position eingerastet und aus einer verriegelten
Position ausgerastet zu werden.
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Noch
ein weiteres Beispiel einer Verriegelungsanordnung 400 ist
schematisch in 4 offenbart. Ein feststehender
Teil 401 ist an dem Hauptkörper 403 befestigt.
Der feststehende Teil 401 führt in einen elastischen Teil 402 über, welcher
entlang einer Richtung X elastisch ist. In einem Zwischenraum 420 zwischen
einem feststehenden Teil 401 und einem elastischen Teil 402 ist
ein Kolben 405 mit einer Einkerbung 406 angeordnet.
Dieses Beispiel dient lediglich zur Darstellung noch einer weiteren
Form des Teiles, wie zum Beispiel dem rechtwinkligen Querschnitt
des in der Figur zu sehenden Kolbens 405.
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Die 5, 6a–c und 7a–b zeigen noch
eine weitere Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Ein Mobiltelefon-Endgerät 500 umfasst einen
Hauptkörper
in Form eines Gehäuses 503,
an welchem ein Schnappdeckel 520 befestigt ist. Das Endgerät umfasst
Mittel zur Kommunikation innerhalb eines Telekommunikations-Netzwerkes, wie es
dem Stand der Technik entspricht. In dem Gehäuse 503 sind ein Display 524,
die Tastatur 525 und ein Lautsprecher 523 angeordnet,
sowie ein Mikrofon in dem Schnappdeckel 520.
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Der
Schnappdeckel 520 ist in der Lage, mit Hilfe eines Scharniermechanismus 521 um
eine Achse R von einer geöffneten
in eine geschlossene Position geklappt zu werden, wobei die Tastatur 525 abgedeckt
wird. Der Scharniermechanismus 521 kann, in 5 ebenfalls
nicht abgebildet, in der geschlossenen Position Mittel zur Abfederung
des Deckels 520 gegen das Gehäuse 503 umfassen.
Der Schnappdeckel 520 ist in 5 in der
geöffneten
Position dargestellt.
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Um
den Deckel in die Lage zu versetzen, in die oder aus der geschlossenen
und geöffneten
Position eingerastet oder ausgerastet zu werden, umfasst das Endgerät 500 eine
Verriegelungsanordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung. Eine Kolbeneinheit 505 ist an dem Schnappdeckel 520 befestigt
und eine Schließ-
und Freigabeeinheit (700 in 7a) ist
innerhalb des Gehäuses 503 befestigt. Ein
Loch 513 in dem Gehäuse 503 erlaubt
dem Kolben 505 den Zugang zu der Schließ- und Freigabeeinheit (700 in 7a).
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Die 6a–c stellen
drei Seitenansichten eines Kolbens 605 dar, welche den
Kolben 505 an dem Schnappdeckel 520 aus 5 befestigt
zeigen. Der Kolben weist ein kegelförmiges Ende 607 und
eine Einkerbung 606 mit einer abgeschrägten Kante 608 auf
und ist im Allgemeinen von der gleichen Form wie die in den vorherigen
Beispielen gezeigten Kolben 105, 205. Es versteht
sich, dass der Kolben 605 ein integrierter Bestandteil
des Schnappdeckels (520 in 5) sein
kann, auch wenn der Kolben 605 als separates, von jeglichem
Schnappdeckel etc. gelöstes Teil
dargestellt ist.
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Die 7a und 7b zeigen
ausführlicher eine
Schließ-
und Freigabeeinheit 700, welche an der Innenseite des Gehäuses 703, übereinstimmend
mit dem Gehäuse 503 aus 5,
befestigt ist. Weiterhin einen feststehenden Teil 701,
einen elastischen Teil 702 und einen Betätigungsarm 714 mit
einem Betätigungsteil 712. Ähnlich wie
in den vorhergehenden Beispielen weist der elastische Teil 702 eine
Elastizitätsrichtung
X weg von dem feststehenden Teil 701 auf, welche einen
Zwischenraum 720 zwischen den beiden Teilen in die Lage
versetzt sich zu erweitern, wenn eine Kraft entlang der Richtung
X auf den Betätigungsteil 712 angewandt
wird. Der feststehende Teil 701 ist mittels aus dem Gehäuse 703 hervorragender
Buckel 717, die den feststehenden Teil 701 über eine Öffnung 716 einrasten,
an der Innenseite des Gehäuses 703 befestigt.
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Eine
ein kegelförmiges
Ende 707 aufweisende Spitze 707 eines Kolbens
(505 in 5, 605 in den 6a–c) ist
auf die selbe Weise in eine Einkerbung 708 in dem elastischen
Teil 702 eingerastet, wie zuvor in den obigen Beispielen
offenbart. Durch Anwendung einer Kraft entlang der Richtung X auf
den aus dem Gehäuse 703 durch
ein Loch 713 hervorragenden Betätigungsteil 712 erweitert
sich der Zwischenraum 720 und der Kolben wird aus der eingerasteten
Position gelöst.
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Die
obigen Beispiele zeigen Ausführungen der
Erfindung, bei denen der Kolben an einem hervorragenden Element
und eine Schließ-
und Freigabeeinheit an einem Hauptkörper einer Einrichtung befestigt
ist. Jedoch sind selbstverständlich
andere Ausführungsformen,
bei denen ein Kolben an einem Hauptkörper und eine Schließ- und Freigabeeinheit an
einem hervorragenden Element befestigt ist, ebenfalls ausführbar.