DE69918515T2

DE69918515T2 - Scharniereinrichtung

Info

Publication number: DE69918515T2
Application number: DE69918515T
Authority: DE
Inventors: Naoki Nagaoka-shi Kubota
Original assignee: Strawberry Corp
Current assignee: Strawberry Corp
Priority date: 1998-12-03
Filing date: 1999-07-20
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2019-07-21
Also published as: KR100346893B1; EP1006286A2; EP1006286A3; HK1025144A1; DE69918515D1; US6295358B1; KR20000047441A; EP1006286B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Scharniereinrichtung und insbesondere auf eine Scharniereinrichtung für eine transportable elektronische Einrichtung.
Diese Anmeldung basiert auf den japanischen Patentanmeldungen Nr. Hei 10-344694 und Hei 11-132005.
Hintergrundwissen
Verschiedene Arten von kompakten elektronischen Einrichtungen wie Mobiltelefone, tragbare Computer (mit oder ohne eine Kommunikationsfunktion), elektronische Notizbücher und Spielecomputer sind durch Fortschritte in der Elektroniktechnologie in den letzten Jahren in allgemeinen Gebrauch gekommen. Diese kompakten Geräte haben Klappelemente (im folgenden als elektronische Einrichtung vom Klapp-Typ bezeichnet), die geschlossen werden können, wenn das Gerät transportiert wird, und zu einem bestimmten Grad offen sein können, um das Gerät einfach bedienbar zu machen, wenn die Einrichtung in Gebrauch ist.
Beispielsweise hat ein Mobiltelefon ein Klappelement, das geöffnet und geschlossen werden kann. Vor kurzem entstand eine große Nachfrage nach einem abnehmbaren Klappelement.
Um das Klappelement vom Einrichtungshauptkörper lösbar zu bilden, wird das Klappelement mittels einer Scharniereinrichtung am Einrichtungshauptkörper angebracht. Die herkömmliche Scharniereinrichtung wird kompliziert und groß, weil sie eine Einheit umfassen muss, um das Klappelement in einem vorbestimmten Winkel zu halten, wenn das Klappelement geöffnet und geschlossen wird. Um die Größe der Scharniereinrichtung zu verringern, muss die Scharniereinrichtung vereinfacht werden, und als Ergebnis kann das Klappelement nicht sicher im vorbestimmten Winkel gehalten werden. Zusätzlich können elektrische Anschlüsse zwischen dem Einrichtungshauptkörper und dem Klappelement nicht in einem kleinen begrenzten Raum hergestellt werden. Wenn der lösbare Mechanismus für das Klappelement mit der herkömmlichen Scharniereinrichtung ausgerüstet ist, werden diese Probleme gravierender. Folglich entsteht Bedarf an einer verbesserten Scharniereinrichtung, um das Klappelement abnehmbar zu gestalten und für das Herstellen der elektrischen Anschlüsse, welche ihre Größe verringert, während sie den Mechanismus zum sicheren Halten des Klappelements beibehält.
JP 10153214 offenbart eine Scharniereinrichtung, um ein öffnendes und schließendes Element mit einem festen Element zu verbinden. Die Scharniereinrichtung enthält einen Nocken, der zwischen einem Paar federbelasteter Haltestücke gehalten wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist folglich ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Scharniereinrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine vereinfachte Struktur aufweist, ein Klappelement sicher hält und die Größe der Scharniereinrichtung verringert.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, umfasst die Scharniereinrichtung: ein Gehäuse, das ein Vorsprungsloch aufweist; einen im Gehäuse vorgesehenen Nocken, der in Bezug auf eine Rotationsachse drehbar, in der Richtung der Rotationsachse bewegbar und vom Gehäuse nicht lösbar ist, wobei der Nocken einen Vorsprung, der durch das Vorsprungsloch ragt und eine, die Rotationsachse umgebende Nockenfläche aufweist; eine Flachfeder zum Halten der Nockenfläche; eine in der Richtung der Rotationsachse bewegbare Basis, wobei der Nocken drehbar an dieser Basis befestigt ist; und eine Druckfeder zum Vorspannen des Nockens und der Basis hin zum Vorsprung, dadurch gekennzeichnet, dass; ein Element von Nocken oder Basis einen Rotationsstopper aufweist, und das andere Element eine Höhlung für das Aufnehmen des Rotationsstoppers aufweist.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird die Rotation verhindert, wenn der Rotationsstopper mit der Höhlung in Eingriff ist, wobei ein Rutschen des Schafts aus einem vorbestimmten Winkel infolge eines Schlags verhindert wird. Dies ist vorteilhaft, wenn die Scharniereinrichtung bei einem Mobiltelefon vom Klapp-Typ mit einem Klappelement zum Einsatz kommt, weil die vorliegende Erfindung die Haltekraft, um das Klappelement in einem vorbestimmten Winkel geöffnet zu halten, erhöht. Der Rotationsstopper, der mit der Höhlung in Eingriff ist, kann durch Drehen des Nockens relativ zur Basis freigegeben werden, so dass die Basis gegen die Vorspannkraft durch die Druckfeder nach hinten gedrückt wird.
Die Scharniereinrichtung der vorliegenden Erfindung kann ferner einen Eingriffsmechanismus zum Eingreifen der Basis mit dem Gehäuse umfassen, um eine Rotation der Basis relativ zum Gehäuse zu verhindern.
Der Eingriffsmechanismus hindert die Basis daran, relativ zum Gehäuse gedreht zu werden und begrenzt die Bewegung der Basis, so dass sich die Basis nicht weiter zur Front bewegen kann. Obwohl die Druckfeder die Basis zur Front hin vorspannt, kann sich die Basis nicht weiter zur Front hin bewegen. Folglich wirkt die Vorspannkraft zur Front hin nicht auf dem Nocken, der vor der Basis positioniert ist. Das heißt, der Nocken wird nicht auf das Gehäuse gedrückt, wobei ein Auftreten von Reibung zwischen dem Nocken und dem Gehäuse verhindert wird.
Der Eingriffsmechanismus umfasst einen im Gehäuse gebildeten Schlitz und einen auf der Basis gebildeten Vorsprung, und der Vorsprung ist durch den Schlitz eingeführt.
Der Eingriffsmechanismus bestehend aus dem Schlitz im Gehäuse und dem Vorsprung der besagten Basis vereinfacht die Struktur der Scharniereinrichtung, kann leicht hergestellt werden und kann leicht in Position gebracht werden, wenn er zusammengebaut wird.
Ein Paar von den L-förmigen Flachfedern ist vorgesehen. Die Enden der Flachfedern sind an der Basis befestigt, während die anderen Enden der Flachfedern in Kontakt mit der Nockenfläche sind, und die zwei Flachfedern sind einander entgegengesetzt auf beide Seiten des Nockens in Position gebracht. Die Druckfeder ist in Kontakt mit den Flachfedern, so dass die Druckkraft durch die Flachfeder in eine die Flachfedern schließende Kraft umgewandelt wird.
Wahlweise kann die Flachfeder eine U-Form haben, ist ein mittlerer Teil der Flachfeder an der Basis befestigt, und sind beide Enden der Flachfeder in Kontakt mit der Nockenfläche. Die Druckfeder ist in Kontakt mit den Flachfedern, so dass die Druckkraft durch besagte Flachfeder in eine die Flachfedern schließende Kraft umgewandelt wird.
Durch die Erhöhung der Druckkraft durch die Druckfeder wird die schließende Kraft der Flachfeder erhöht. Die erhöhte Schließkraft erzeugt ein großes Drehmoment auf den Nockenflächen. Obgleich die Scharniereinrichtung der vorliegenden Erfindung klein ist, kann sie ein, die Funktion des Klappelements stabilisierendes Drehmoment auf den Nockenflächen erzeugen.
Der Nocken hat ein der Rotationsachse entsprechendes Schaftloch, und die Basis weist einen in dem Schaftloch eingesetzten Schaft auf, so dass der Nocken relativ zur Basis drehbar ist. So lagert die Basis den drehbaren Nocken und stabilisiert die Rotation des Nockens, wobei ein Versatz des Nockens verhindert wird.
Das Gehäuse weist einen Schlitz und eine Stopperfläche an einem Ende des Schlitzes auf, und die Basis hat eine Hauptbasis, die durch den Schlitz eingeführt ist und die im Schlitz beweglich ist. Der Schlitz ist mit der Basis in Eingriff, wobei die Rotation der Basis relativ zum Gehäuse verhindert wird. Folglich kann der Nocken relativ zum Gehäuse gedreht werden, und die Rotation des Nockens wird stabiler. Ferner ist dieser Eingriffsmechanismus ziemlich einfach, wobei die Herstellung und der Zusammenbauvorgang der Scharniereinrichtung vereinfacht wird.
Die Flachfeder weist einen in den Schlitz eingesetzten Greifer auf. Die Flachfeder ist mit dem Schlitz in Eingriff, so dass die Rotation der Flachfeder relativ zum Gehäuse blockiert ist. Folglich kann die Flachfeder den Nocken in einer vorbestimmten Position sicher halten.
Die Flachfeder hat einen Greifer, und die Basis kann eine Höhlung für das Eingreifen mit dem Greifer aufweisen. Nur die Basis ist in Kontakt mit dem Schlitz, während die Flachfeder nicht in Kontakt mit dem Schlitz ist. Die Rotation der Flachfeder relativ zum Gehäuse ist noch gehemmt. Wenn die Basis aus einem Material (zum Beispiel, Plastik) gebildet ist, das einfach entlang dem Gehäuse gleitet, kann der Nocken ruckfrei vorwärts und rückwärts verschoben werden (in der Richtung der Rotationsachse).
Ein Durchgangsloch kann durch die Basis und den Nocken gemacht werden. Durch dieses Durchgangsloch können elektrische Verbindungen zwischen dem Klappelement und dem Einrichtungshauptkörper hergestellt werden.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist die Scharniereinrichtung vereinfacht, kann sie das Klappelement sicher halten und kann die Größe verringern. Ferner macht diese Erfindung die Herstellung und den Zusammenbauprozess einfach und erhöht die Haltbarkeit und die Zuverlässigkeit der Scharniereinrichtung. Zusätzlich behält diese Erfindung den ablösbaren Mechanismus und den Mechanismus für das Herstellen der elektrischen Anschlüsse bei.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Klappelement schwenkbar mit einem Hauptkörper mittels einer Scharniereinrichtung verbunden, wobei die Scharniereinrichtung umfasst: ein Gehäuse, das ein Vorsprungsloch aufweist; einen in besagtem Gehäuse vorgesehenen Nocken, wobei der besagte Nocken in Bezug auf eine Rotationsachse drehbar, in der Richtung der Rotationsachse bewegbar und vom Gehäuse nicht lösbar ist, wobei der besagte Nocken einen Vorsprung, der durch das besagte Vorsprungsloch ragt, und eine die Rotationsachse umgebende Nockenfläche aufweist; eine Flachfeder zum Halten der Nockenfläche; eine in der Richtung der Rotationsachse bewegbare Basis, wobei besagter Nocken drehbar an besagter Basis angebracht ist; eine Druckfeder zum Vorspannen des besagten Nockens und der besagten Basis hin zum Vorsprung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Element von Nocken und Basis einen Rotationsstopper aufweist, und das andere Element eine Höhlung zum Aufnehmen des besagten Rotationsstoppers aufweist.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine elektronische Einrichtung zwei Elemente auf, die schwenkbar mittels einer Scharniereinrichtung miteinander verbunden sind, wobei die Scharniereinrichtung umfasst: ein Gehäuse, das ein Vorsprungsloch aufweist; einen in besagtem Gehäuse vorgesehenen Nocken, wobei der besagte Nocken in Bezug auf eine Rotationsachse drehbar, in der Richtung der Rotationsachse bewegbar und vom Gehäuse nicht lösbar ist, wobei der besagte Nocken einen Vorsprung, der durch das besagte Vorsprungsloch ragt, und eine die Rotationsachse umgebende Nockenfläche aufweist; eine Flachfeder zum Halten der Nockenfläche; eine in der Richtung der Rotationsachse bewegbare Basis, wobei besagter Nocken drehbar an besagter Basis angebracht ist; und eine Druckfeder zum Vorspannen des besagten Nockens und der besagten Basis hin zum Vorsprung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Element von Nocken und Basis einen Rotationsstopper aufweist, und das andere Element eine Höhlung zum Aufnehmen des besagten Rotationsstoppers aufweist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A und 1B sind Darstellungen, welche die Scharniereinrichtung der ersten Ausführung entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigen. 1A zeigt eine Draufsicht der Scharniereinrichtung und 1B zeigt eine Vorderansicht der Scharniereinrichtung.
2 ist eine Querschnittsansicht, die einen Nocken in der Scharniereinrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Perspektivansicht, die einen Vorsprung der Scharniereinrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine Perspektivansicht, welche den Vorsprung, den Nocken und eine Schaftbasis der Scharniereinrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt.
5A bis 5C sind vergrößerte Ansichten, die eine Flachfeder der Scharniereinrichtung der vorliegenden Erfindung zeigen.
6A und 6B sind Darstellungen, welche das Eingreifen zwischen dem Nocken und der Schaftbasis der vorliegenden Erfindung zeigen, in denen ein Gehäuse weggelassen wird. 6A zeigt einen eingegriffenen Zustand, und 6B zeigt einen freigegebenen Zustand.
7A und 7B zeigen ein Klappelement der vorliegenden Erfindung. 7A ist eine Draufsicht des Klappelementes, und 7B ist eine Vorderansicht des Klappelementes.
8A und 8B sind Darstellungen, die eine Skizze der portablen, elektronischen Einrichtung der vorliegenden Erfindung zeigen. 8A zeigt eine Vorderansicht der portablen, elektronischen Einrichtung und 8B zeigt eine Vorderansicht der portablen, elektronischen Einrichtung.
9 ist eine Perspektivansicht, die einen Vorgang zum Befestigen des Klappelementes an die bewegliche elektronische Einrichtung zeigt.
10A und 10B sind Darstellungen, welche die Scharniereinrichtung der zweiten Ausführung entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigen. 10A zeigt eine Vorderansicht der Scharniereinrichtung und 10B ist eine linke Seitenansicht der Scharniereinrichtung.
11 ist eine Querschnittsansicht entlang die Linie XI-XI in 10B.
12 ist eine Darstellung zum Erklären der Funktion der Scharniereinrichtung von der vorliegenden Erfindung.
13 ist eine linke Seitenansicht, welche die Scharniereinrichtung der dritten Ausführung entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
14A bis 14C sind Darstellungen, welche die Scharniereinrichtung der vierten Ausführung entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigen. 14A zeigt eine Draufsicht der Scharniereinrichtung. 14B zeigt eine Seitenansicht der Scharniereinrichtung und 14C zeigt eine Vorderansicht der Scharniereinrichtung.
15 ist eine Querschnittsansicht, die einen Nocken in der Scharniereinrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt.
16A bis 16C sind Darstellungen, die eine Flachfeder der Scharniereinrichtung der vorliegenden Erfindung zeigen. 16A zeigt eine Draufsicht de Flachfeder, 16B zeigt eine Vorderansicht der Flachfeder und der 16C zeigt eine Seitenansicht der Flachfeder.
17 ist eine Perspektivansicht, die den Nocken und eine Schaftbasis der Scharniereinrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt.
18A bis 18C sind Darstellungen, die eine Flachfeder in der Scharniereinrichtung der fünften Ausführung entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigen. 18A zeigt eine Draufsicht der Flachfeder, 18B zeigt eine Vorderansicht der Flachfeder und 18C zeigt eine Seitenansicht der Flachfeder.
19 ist eine Perspektivansicht, die einen Nocken und eine Schaftbasis der Scharniereinrichtung der fünften Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt.
20 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel eines Mobiltelefons zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Die beste Form der Scharniereinrichtungen entsprechend der vorliegenden Erfindung wird unter Bezug auf Abbildungen erklärt.
[Ersten Ausführung]
1A und 1B zeigen die erste Ausführung. Die Scharniereinrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 11, einen Nocken 12, einen Eingriffsteil 13, einen Vorsprung 14, eine Schaftbasis (oder Lager) 15, eine Flachfeder (Blattfeder) 16 und eine Druckfeder 17.
Das Gehäuse 11 ist ein ungefähr rechteckiger, hohler Behälter. Ein Vorsprungsloch ist in der Vorderseite des Gehäuses 11 gebildet, und Stopperschlitze 11b sind in beiden Seiten des Gehäuses 11 gebildet.
Das Gehäuse 11 schließt den Nocken 12 mit ein, der eine die Rotationsachse umgebende Nockenfläche aufweist. Der Nocken 12 hat beispielsweise die in 2 dargestellte Form. Der Nocken 12 ist in Bezug auf die Rotationsachse O achsensymmetrisch. Die Nockenfläche besteht aus Halteflächen 12a und Rückstellkraftaufnahmeflächen 12b.
Die Betätigung durch den Nocken 12 wird erklärt, wenn diese Erfindung auf die portable elektronische Einrichtung angewendet wird. Wenn ein Klappelement von einem Einrichtungshauptkörper geöffnet wird, wird das Klappelement in Position A positioniert. In dieser Stellung hält die Flachfeder 16 die Halterflächen 16A so, dass das Klappelement stabil bei einem Öffnungswinkel β (beispielsweise 120 Grad) vom Hauptkörper gehalten wird.
Wenn das Klappelement auf dem Hauptkörper geschlossen wird, wird das Klappelement in Position C positioniert. In dieser Stellung hält die Flachfeder 16 die Rückstellkraftaufnahmeflächen 12b. Die Rückstellkraftaufnahmeflächen 12b sind innerhalb eines virtuellen Umkreises D gelegen, dessen Mittelpunkt der Rotationsachse O entspricht Folglich wirkt ein Drehmoment zum Schließen des Klappelementes auf die Flachfeder 16, so dass die Klappe zur geschlossenen Position hin vorgespannt wird.
Wenn das Klappelement von der geschlossenen Position geöffnet wird, d.h. wenn die Flachfeder 16 im Uhrzeigersinn gedreht wird, durchläuft das Klappelement die Position B und bewegt sich schnell (automatisch) in die geöffnete Position. Obwohl die Flachfeder 16 scheinbar gedreht wird, wird tatsächlich der Nocken 12 gedreht. Das heißt, ein Element von Nocken 12 und Flachfeder 16 kann relativ zum anderen gedreht sein. Der Rotationswinkel α wird beispielsweise auf 30 Grad eingestellt.
Wie in 1 gezeigt hat der Nocken 12 einen Rotationsstopper 12c, der nach hinten vorsteht, um die Rotation zu stoppen. Der Rotationsstopper 12c hat einen dreieckigen Querschnitt und erstreckt sich in Richtung senkrecht zur Rotationsachse O.
Ein Stopper 13, der breiter als der Vorsprung ist, ist integral gebildet auf oder verbunden mit dem vorderen Teil des Nockens 12.
Der Vorsprung 14 ist integral gebildet mit oder verbunden mit dem vorderen Teil des Stoppers 13 und ragt durch das Vorsprungsloch 11a. Der Vorsprung 14 hat einen rechteckigen Querschnitt, um Rutschen zu verhindern. Wie in der vergrößerten Ansicht von 3 gezeigt, hat der Vorsprung 14 Strangrippen 14a, die sich in der Richtung, die der Rotationsachse entspricht, erstrecken. Obwohl die Form, die Anzahl und die Position der Strangrippen 14a passend bestimmt werden können, hat diese Ausführung zwei Strangrippen an jeder Ecke d.h. insgesamt acht Strangrippen an den Ecken. Wenn der Vorsprung 14 in einem entsprechenden Befestigungsloch eingesetzt wird, werden die Strangrippen 14a fest in die Bohrung eingefügt, wodurch sie die Verbindungsstärke erhöhen. Des weiteren können die Ecken des Vorsprungs 14 rund sein.
Die Schaftbasis 15 ist an der Rückseite des Nockens 12 innerhalb des Gehäuses 11 gelegen. Die Schaftbasis 15 hat eine Höhlung 15a, die den Rotationsstopper 12c aufnimmt. Die Schaftbasis 15 hat zwei Eingriffsvorsprünge 15b, die durch die Eingriffsschlitze in beiden Seiten des Gehäuses 11 eingesetzt sind. Die Eingriffsvorsprünge 15b ragen leicht von den Seiten des Gehäuses 11 durch die Eingriffsschlitze 11b hervor, wobei sie die Schaftbasis 15 daran hindern relativ zum Gehäuse 11 gedreht werden und die Bewegung der Schaftbasis 15 begrenzen, damit die Schaftbasis 15 sich nicht weiter nach vorn bewegen kann. Während die Eingrefvorsprünge 15b mit den Eingriffsschlitzen 11b in Eingriff sind, kann die Schaftbasis 15 frei nach hinten bewegt werden. Die Eingriffsvorsprünge 15b ragen nicht notwendigerweise von den Seiten des Gehäuses 11 hervor, und die Enden der Eingriffsvorsprünge 15b können den Seiten des Gehäuses 11 entsprechen, um die Seiten flach zu machen.
Die Form des Vorsprungs 14, des Nockens 12 und der Schaftbasis 15 kann klar aus der Perspektiveansicht von 4 nachvollzogen werden. In 4 sind, als ein Beispiel, die Strangrippen 14 weggelassen, und die Halterflächen 12a sind nicht konkav, sondern eben. Die Schaftbasis 15 hat einen Schaft 15c, welcher der Rotationsachse O entspricht. Der Nocken 12 hat ein Durchgangsloch 12d, durch das die Schaft 15c eingefügt wird. Der Schaft 15c und das Durchgangsloch 12d unterstützen die ruckfreie Rotation des Nockens 12 relativ zur Schaftbasis 15 in Bezug auf die Rotationsachse O, wobei eine Fehlausrichtung des Schafts 15c verhindert wird.
Ferner ist am vorderen Ende des Schafts 15c ein elastischer Haken 19 gebildet, dessen Durchmesser größer als der Schaft 15c ist. Ein Schlitz wird in der Spitze des elastischen Hakens 19 gebildet, der elastisch verengt werden kann. Während des Einfügens des Hakens 19 durch das Durchgangsloch 12d wird der Haken 19 elastisch verformt. Nachdem der Haken 19 bis zur maximalen Tiefe eingefügt worden ist, wird der Haken 19 von einer Stufe (nicht gezeigt) innerhalb des Durchgangslochs 12d ergriffen.
Unter Bezug auf 5 hat die Flachfeder 16 eine U-Form, wobei eine Vorspannkraft zur Verfügung gestellt wird, um die Flachfeder zu schließen und ist an der Rückseite der Schaftbasis 15 positioniert. Freie Enden der Flachfedern 16 drücken auf die Nockenfläche (die Halterflächen 12a oder die Rückstellkraftaufnahmeflächen 12b) aus der Richtung senkrecht zur Rotationsachse O. So erzeugt die Flachfeder 16 das Drehmoment abhängig von der Form der Nockenfläche, die in Kontakt mit den freien Enden der Flachfeder 16 ist.
Entlang beider Kanten der Flachfeder 16 erheben sich ausgedehnte, erhabene Teile (Wulste) 16a von der Oberfläche der Flachfeder 16. Die erhabenen Teile 16a erhöhen die Biegefestigkeit der Flachfeder 16 und erhöhen die Haltbarkeit der Scharniereinrichtung 10.
Die Druckfeder 17 ist an der Rückseite des Nockens 12 innerhalb des Gehäuses 11 positioniert.
Wie oben erklärt, weist die Scharniereinrichtung 10 den Rotationsstopper 12c auf dem Nocken 12 und die Höhlung 15a in der Schaftbasis 15 auf. Wenn der Rotationsstopper 12c in die Höhlung 15a eingefügt ist, wird ein Widerstand verursacht, der die Rotation des Nockens relativ zur Schaftbasis 15 verhindert. Dies verhindert ein Rutschen des Schafts aus einem vorbestimmten Winkel infolge eines Schlags (gezeigt in der 6A).
Wie in 6A gezeigt kann der Rotationsstopper 12c, der mit der Höhlung 12a in Eingriff ist, freigegeben werden, wenn der Nocken 12 relativ zur Schaftbasis 15 gedreht wird, so dass die Schaftbasis 15 durch die Druckfeder 17 gegen die Vorspannkraft nach hinten gedrückt wird, wie durch den Pfeil D angedeutet. Die Kraft, um den Rotationsstopper 12c freizugeben, kann durch Ändern des Winkels seiner dreieckigen Form adjustiert werden. Der Rotationsstopper 12c kann eine andere Form annehmen, um die Kraft anzupassen, um den Rotationsstopper 12c freizugeben.
Ferner sind die Eingriffsvorsprünge 15b der Schaftbasis 15 mit den Eingriffsschlitzen 11b des Gehäuses 11 in Eingriff, um die Bewegung der Schaftbasis 15 zu begrenzen, so dass sich die Schaftbasis 15 nicht weiter nach vorn bewegen kann. Deshalb wirkt die Vorspannkraft durch die Druckfeder 17 nicht auf dem Nocken 12 vor der Schaftbasis 15. Das heißt, der Nocken 12 ist durch die Druckfeder 17 nicht zur Frontseite hin vorgespannt. Folglich wird der Nocken 12 nicht auf das Gehäuse 11 gedrückt, wobei ein Auftreten von Reibung zwischen dem Nocken 12 und dem Gehäuse 11 verhindert wird.
Der Vorsprung 14 kann gegen die Vorspannkraft durch die Druckfeder 17 zurückgezogen werden, indem man den Vorsprung 14 nach hinten drückt. Folglich ist die Scharniereinrichtung 10 ablösbar, wenn der Vorsprung 14 zurückgezogen wird.
Ein Beispiel des Klappelementes, welches die Scharniereinrichtung 10 verwendet, wird erklärt.
Wie in 7 gezeigt, hat das Klappelement 20 einen Klappkörper 21 und Befestigungen 22.
Die Befestigungen 22 ragen vom Klappkörper hervor und sind integral mit beiden Ecken des Klappkörpers 21 gebildet. Ungefähr rechteckige Befestigungslöcher 22 sind in den Befestigungen 22 gebildet. Die Befestigungslöcher 22a sind etwas kleiner als das Gehäuse 11 der Scharniereinrichtung 10.
Die Scharniereinrichtungen 10 werden in den Befestigungslöchern 22 eingesetzt und werden am Klappelement 20 befestigt. Die Scharniereinrichtungen 10 sind fest in die Befestigungslöcher 22a gepasst, da die Scharniereinrichtungen 10 mit Gewalt in die etwas kleineren Befestigungslöcher 22 eingesetzt werden.
Wegen der kleinen Scharniereinrichtungen 10, kann die Größe des Klappelements 20 verringert werden. Besonders weil die Scharniereinrichtung 10 im Durchmesser klein ist, wird das Klappelement 20 dünn.
Ein Mobiltelefon mit dem Klappelement 20 wird erklärt.
Wie in den 8A und 8B gezeigt, hat das Mobiltelefon 30 eine Befestigung 31 an seinem Rand.
Die Befestigung 31 umfasst Höhlungen 32 und einen sich zentral erstreckenden Teil 33, und ist komplementär zu den Befestigungen 22 des Klappelementes 20.
Befestigungslöcher 33a sind in beiden Enden des sich zentral erstreckenden Teils 33 gebildet. Die Form und die Größe der Befestigungslöcher 33a werden abhängig von dem Vorsprung 14 der Scharniereinrichtungen 10 bestimmt.
9 zeigt einen Vorgang zum Befestigen des Klappelementes 20 am Mobiltelefon 30. Die Scharniereinrichtungen 10 werden an den Befestigungen 22 des Klappelementes 20 befestigt, so dass die Vorsprünge 14 nach innen ragen. Mittels des abnehmbaren Mechanismus der Scharniereinrichtung 10, d.h. durch Zurückziehen der Vorsprünge 14 in der Richtung, die durch den Pfeil E angedeutet ist, kann das Klappelement 20 am Mobiltelefon 30 angebracht werden, und dann spannt die Vorspannkraft wegen der Druckfeder 17 die Vorsprünge 14 vor und setzt sie wieder zurück, um das Klappelement 20 an das Mobiltelefon 30 anzuschließen.
Das Klappelement 20 kann nur im Herstellungs- und Wartungsprozess abgetrennt werden. Alternativ kann der Benutzer das Klappelement 20 nach Willen abtrennen.
Die Nockenfunktionsweise des Klappelementes 20, das am Mobiltelefon 30 angebracht ist, ähnelt der, die in 2 beschrieben ist.
Vorzugsweise ist der Rotationsstopper 12c mit der Höhlung 15a in Eingriff, wenn das Klappelement 20 um einen vorbestimmten Winkel (beispielsweise 120 Grad) vom Mobiltelefon 30 geöffnet ist. Der Rotationsstopper 12 und die Höhlung 15a, die miteinander in Eingriff sind, verhindern ein Rutschen des Schafts und erhöhen die Kraft, die das geöffnete Klappelement 20 hält.
[Zweite Ausführung]
10A und 10B der zeigen die zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung. Mit Ausnahme von zwei modifizierten Flachfedern, ist die zweite Ausführung identisch zur ersten Ausführung.
Die zwei Flachfedern 40 haben eine L-Form. Basisenden der zwei Flachfedern 40 sind an den Punkten 40a auf der Schaftbasis 15 befestigt, und die anderen freien Enden der Flachfedern 40 sind in Kontakt mit Punkten 40b auf der Nockenfläche aus der Richtung senkrecht zur Rotationsachse O, so dass die zwei Flachfedern 40 sich gegenüberliegen, d.h. zueinander entgegengesetzt positioniert sind. Gebogene Anteile 40c der Flachfedern 40 sind bewegbar und sind hinter den fixierten Teilen 40a positioniert.
Wie in 11 gezeigt ist die Druckfeder 17 in Kontakt mit der Flachfeder 40 an den Punkten radial außerhalb der fixierten Teile 40a und spannt die Flachfedern 40 zur Frontseite hin entlang der Rotationsachse vor. Wie in 12 gezeigt wird die Druckkraft F nach vorn durch die Druckfeder 17 in die Kraft G umgewandelt, um die Flachfedern 40 nach innen (schließende Kraft) zu drängen, wobei die fixierten Teile 40a als Drehpunkte dienen. Als Ergebnis halten die Flachfedern 16 die Nockenflächen des Nockens 12 aus der Richtung senkrecht zur Rotationsachse O.
So erzeugen die Flachfedern 40 ein Drehmoment abhängig von der Form der Nockenflächen, die in Kontakt mit den freien Enden der Flachfedern 40 sind. So bilden die Druckfeder 17, die Aktionspunkte 40d (die als die Kraftpunkte beim Hebelwirkungsvorgang arbeiten) der Druckkraft durch die Druckfeder 17, die fixierten Anteile 40a (die als die Drehpunkte beim Hebelwirkungsvorgang arbeiten) und die Kontaktteile 40b (die als die Aktionspunkte beim Hebelwirkungsvorgang arbeiten) einen Umwandlungsmechanismus zum Umwandeln der Druckkraft durch die Druckfeder 17 in die schließende Kraft der Flachfedern 40.
Wie oben erklärt, wandelt die Scharniereinrichtung 10 die Druckkraft F durch die Druckfeder 17 in die schließende Kraft G der Flachfedern 40 über die fixierten Teile 40a als die Drehpunkte um. Dementsprechend kann die schließende Kraft durch die Flachfedern 40 einfach erhöht werden, indem man die Druckkraft durch die Druckfeder 17 erhöht. Die erhöhte Schließkraft erzeugt ein großes Drehmoment auf der Nockenfläche. Obgleich die Scharniereinrichtung der vorliegenden Erfindung klein ist, kann sie ein großes Drehmoment auf der Nockenfläche erzeugen, was den Betrieb des Klappelements stabilisiert.
Die anderen Vorteile, die durch diese zweite Ausführung erhalten werden, ähneln denen der ersten Ausführung. Wenn die zweite Ausführung auf das Klappelement oder das Mobiltelefon angewendet wird, können die gleichen Vorteile wie die der ersten Ausführung erhalten werden.
[Dritte Ausführung]
13 zeigt die dritte Ausführung der vorliegenden Erfindung. Mit Ausnahme der Anordnung der Flachfeder, ist die übrige Struktur der dritten Ausführung, die die Form der Flachfeder einschließt, identisch mit der ersten Ausführung.
Wie in 13 gezeigt, ist der mittlere Teil 50a der Flachfeder 50 an der Schaftbasis 15 befestigt. Es sollte angemerkt werden, dass gebogene Teile 50b der Flachfeder 50 bewegbar sind und an der Rückseite des fixierten Teils 50a positioniert sind.
In der dritten Ausführung hat der Flachfeder 50 eine eigene schließende Kraft.
Zusätzlich zu dieser eigenen schließenden Kraft wirkt auch die aus der Druckkraft der Druckfeder 17 umgewandelte zusätzliche schließende Kraft auf den Nockenflächen als die Haltekraft. Folglich kann die Scharniereinrichtung der vorliegenden Erfindung, obgleich sie klein ist, ein großes Drehmoment auf den Nockenflächen erzeugen.
Die weiteren Vorteile der dritten Ausführung sind dieselben wie die der ersten Ausführung.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannten Ausführungen begrenzt und kann die folgenden Strukturen einsetzen:

(a) Die Scharniereinrichtung der vorliegenden Erfindung kann bei anderen allgemeinen elektronischen Einrichtungen als dem Mobiltelefon eingesetzt werden.
(b) Die Scharniereinrichtung der vorliegenden Erfindung kann bei den Klappelementen und Körpern eines tragbaren Computers, eines elektronischen Notizbuches und einer elektronischen Spieleeinrichtung verwendet werden.
(c) Die Scharniereinrichtung der vorliegenden Erfindung kann im Einrichtungskörper der portablen elektronischen Einrichtung anstelle des Klappelements zur Verfügung gestellt werden.
(d) Der Vorsprung 14 der Scharniereinrichtung 10 kann eine Form haben, die unterschiedlich zu der ist, die in den Abbildungen gezeigt ist.
(e) Der Nocken der Scharniereinrichtung 10 kann eine Form haben, die unterschiedlich zu der ist, die in 2 gezeigt ist.

[Vierte Ausführung]
Die vierte Ausführung der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 14 bis 17 erklärt.
14A bis 14C zeigen die vierte Ausführung. 14A ist eine Draufsicht, 14B ist eine Seitenansicht, und 14C ist eine Vorderansicht der Scharniereinrichtung. Wie in diesen Abbildungen gezeigt, umfasst die Scharniereinrichtung 110 ein Gehäuse 112, einen Nocken 113, eine Schaftbasis 114, eine Flachfeder (Blattfeder) 115 und einen Druckfeder 116.
16A bis 16C zeigen die Flachfeder 115 in der Ausführung und 17 zeigt den Nocken 113 und die Schaftbasis 114.
Das Gehäuse 112 schließt den Nocken 113, die Schaftbasis 114, die Flachfeder 115 und die Druckfeder 116 mit ein. Das Gehäuse 112 ist ein ungefähr rechteckiger, hohler Behälter. Ein Vorsprungsloch 121 ist in der Seite (Vorderseite) des Gehäuses 112 gebildet, von dem ein Teil des Nockens 113 hervorsteht. An der zur Vorsprungsseite gegenüberliegenden Seite stehen Stopperplatten 122 hervor und halten das hintere Ende der Druckfeder 116, die dadurch am Herunterfallen gehindert wird.
In beiden Seiten des Gehäuses 112 sind Stopperschlitze 123 zum Halten von Stoppervorsprüngen 143 der Schaftbasis 114 und Greifer 153 der Flachfeder 115, die in der Richtung der Rotationsachse O bewegbar sind, gebildet. Die Stopperschlitze 123 haben Stopperflächen 124 an ihren vorderen Enden, und sind von den Stopperflächen 124 zur Rückseite hin offen. Die Bewegung der Schaftbasis 114 und der Flachfeder 115 wird durch die Stopperflächen 124 begrenzt, so dass sie sich nicht weiter zur Frontseite hin bewegen können.
Der Nocken 113 umfasst eine Nockenfläche 131, einen Flansch 132 und einen Vorsprung 133, die miteinander verbunden sind (oder integral geformt sind) und in Bezug auf die Rotationsachse O drehbar sind. Der Nocken 113 hat ein der Rotationsachse O entsprechendes Durchgangsloch 134.
Die Nockenfläche 131 umgibt die Rotationsachse O. 15 zeigt einen Querschnitt an der Nockenfläche 131. Die Nockenfläche 131 ist am Querschnitt senkrecht zur Rotationsachse O achsensymmetrisch. Die Nockenfläche 131 weist Halterflächen 131a und Rückstellkraftaufnahmeflächen 131b auf.
Die Halterflächen 131a und die Rückstellkraftaufnahmeflächen 131b sind durch die Flachfeder 115 aus der Richtung senkrecht zur Rotationsachse O gehalten.
Die Nockenfunktion unter Verwendung der Nockenflächen 131 der Scharniereinrichtung 110, die bei einer portablen elektronischen Einrichtung verwendet wird, wird mit Bezug auf 15 erklärt.
Wenn ein drehbares Klappelement, beispielsweise ein einen Schirm enthaltender Teil eines Laptop-Computers oder eine Abdeckung eines Mobiltelefons, von einem Einrichtungshauptkörper geöffnet ist, ist das Klappelement in einer Stellung A positioniert. In der Position A hält die Flachfeder 115 die Halterflächen 131a, so dass das Klappelement beständig in einem Öffnungswinkel β (beispielsweise 120 Grad) vom Einrichtungshauptkörper gehalten wird.
Wenn das Klappelement auf dem Einrichtungshauptkörper geschlossen ist, ist das Klappelement in einer Stellung C positioniert. In dieser Situation, hält die Flachfeder 115 die Rückstellkraftaufnahmeflächen 131b. Die Rückstellkraftaufnahmeflächen 131b sind von einem virtuellen Umkreis D nach innen positioniert und geneigt. Deshalb tritt ein Drehmoment zum Schließen des Klappelementes auf den Nockenfläche 131 auf, so dass das Klappelement zur geschlossenen Stellung hin vorgespannt ist.
Wenn das Klappelement von der geschlossenen Position heraus geöffnet wird, d.h. wenn die Flachfeder 115 in 15 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird (tatsächlich wird die Nockenfläche 131 gedreht), durchläuft das Klappelement die Position B, und bewegt sich dann schnell zur geöffneten Position A. Der Winkel α zwischen die Positionen A und B ist beispielsweise 60 Grad.
Der Flansch 132 hat ungefähr eine Scheibenform und ist verbunden mit und fixiert an der Vorderseite der Nockenfläche 131. Der Flansch 132 hat einen Durchmesser, der größer als derjenige der Vorsprungsbohrung 121 ist, so dass der Vorsprung 133 durch das Vorsprungsloch 121 vom Gehäuse 112 ragt, während die Nockenfläche 131 innerhalb des Gehäuses 112 bleibt. Folglich kann der Nocken 113 nicht aus dem Gehäuse 112 gezogen werden.
Der Vorsprung 133 wird integral gebildet mit (oder ist verbunden mit und fixiert an) der Vorderseite des Flansches 132. Der Vorsprung 133 ragt durch das Vorsprungsloch 121 und hat eine rechteckige Säulenform, um seine Rotation zu verhindern, wenn der Vorsprung 133 sich in ein Loch in der Haupteinrichtung einfügt.
Der Vorsprung 133 hat Rippen 133a, die sich in der Richtung der Rotationsachse erstrecken, wie in 14C gezeigt (in 17 jedoch weggelassen). Die Form, Anzahl und die Position der Rippen 133a kann passend bestimmt werden, und in der Ausführung, gibt es zwei Rippen 133a auf gegenüberliegenden Seiten. Die Rippen 133a erhöhen den Grad der Tauglichkeit des Vorsprungs 133, wenn der Vorsprung 133 in das entsprechende Loch eingesetzt wird.
Die Schaftbasis 114 umfasst eine Hauptbasis 141 und einen nach vorn hervorstehenden Schaft 142. Die Schaftbasis 114 ist im Gehäuse 112 angeordnet, so dass die Hauptbasis 141 auf der Rückseite gegenüber dem Nocken 113 positioniert ist. Der Schaft 142 ist durch das Durchgangsloch 134 des Nockens 113 eingesetzt, so dass der Nocken 113 drehbar ist.
Die Hauptbasis 141 kann sich innerhalb des Gehäuses 112 vorwärts und rückwärts bewegen, während Führungen 141a an beiden Kanten der Hauptbasis 141 in Kontakt mit der inneren Oberflächen des Gehäuses 112 sind. Die Führungen 141a erlauben es dem Schaft 142 sich entlang der Rotationsachse O stabil vorwärts und rückwärts zu bewegen, wobei eine Fehlausrichtung des Schafts 142 verhindert wird.
Die Hauptbasis 141 weist die Stoppervorsprünge 143 auf, die durch die Stopperschlitze 123 des Gehäuses 112 eingesetzt werden sollen. Die Stoppervorsprünge 143 ragen leicht durch den Stopperschlitz 123 hervor, verhindern die Rotation des Schafts 114 relativ zum Gehäuse 112 und lassen den Schaft 114 sich hinter den Stopperflächen 124 vorwärts und rückwärts bewegen. Ferner definiert die Hauptbasis 141 Räume 144, durch die sich die Flachfeder 115 von der Rückseite der Hauptbasis 141 zur Frontseite ausdehnt. Die Hauptbasis 141 weist Eingreifelemente 145 auf, die mit den Greifern 153 der Flachfeder 115 in Eingriff sind, um die Rotation der Flachfeder 115 relativ zur Schaftbasis 114 zu verhindern. Weiter ist ein Vorsprung 146 in der Rückseite der Hauptbasis 141 gebildet, der in ein Eingriffsloch 154 der Flachfeder 115 eingreift.
Der Schaft 142 ist ein Zylinder und ist durch das Durchgangsloch 134 des Nockens 113 eingesetzt, so dass der Nocken 113 sich um die Rotationsachse drehen kann.
Die Schaftbasis 114 hat ein, der Rotationsachse O entsprechendes, Durchgangsloch 147 durch den Schaft 142, die Hauptbasis 141 und den Vorsprung 146. Durch dieses Durchgangsloch 147 der Schaftbasis 141 können elektrische Anschlüsse zwischen den Teilen hergestellt werden. Der Vorsprung 146 trennt die Anschlüsse von der Flachfeder 115, wobei sich die Gefahr eines Kurzschlusses verringert.
Der Flachfeder 115 hat eine U-Form, die eine Vorspannkraft in der Richtung, um den Flachfeder 115 zu schließen, zur Verfügung stellt. Die Flachfeder 115 hat einen fixierten Teil 151 und freie Enden 152. Der fixierte Teil 151 ist auf der Rückseite der Schaftbasis 114 angeordnet, und die freien Enden 152 erstrecken sich durch die Räume 144 neben der Schaftbasis 114 zur Vorderseite.
Vom fixierten Teil 151 ragen die, den Eingreifelementen 145 der Schaftbasis 114 entsprechenden, Greifer 153 hervor. Die Greifer 153 sind mit den Eingriffsschlitzen 123 des Gehäuses 112 und mit den Eingreifelementen in Eingriff. Folglich kann sich die Flachfeder 114 zusammen mit der Schaftbasis 114 vorwärts und rückwärts bewegen, während die Rotation der Flachfeder relativ zum Gehäuse 112 und zur Schaftbasis 114 verhindert ist. Auf der Rotationsachse O ist ein Loch 154 im fixierten Teil gebildet. Der Vorsprung 146 der Schaftbasis 114 ist durch das Loch 154 eingesetzt, so dass das Durchgangsloch 147 sich durch das Eingriffsloch 154 ausdehnt.
Die freien Enden 152 erstrecken sich zur Nockenfläche 131 des Nockens 113 und halten beide Seiten der Nockenfläche 131 (die Halterflächen 131a oder die Rückstellkraftaufnahmeflächen 131b) aus der Richtung senkrecht zur Rotationsachse O. Die freien Enden 152 erzeugen ein Drehmoment abhängig von der Form der Kontaktteile der Nockenfläche 131.
An beiden Rändern der Flachfeder 115 erstrecken sich ausgedehnte, sich erhebende Teile (Wulste) 115a von der Oberfläche der Platte zwischen den freien Enden 152 durch den fixierten Teil 151. Die ausgedehnten, sich erhebende Teile 115a erhöhen die Biegefestigkeit der Flachfeder 115 und erhöhen die Haltbarkeit der Scharniereinrichtung 110.
Obgleich in den Abbildungen nicht gezeigt, umfasst die Flachfeder 115 eine Mehrzahl von den Platten, um den Nocken 113 fest zu halten. In dieser Ausführung sind drei Platten zur Flachfeder 115 überlagert.
Der Druckfeder 116 ist eine Spiralfeder und befindet sich an der Rückseite der Flachfeder 115, um den Nocken 113, die Schaftbasis 114 und die Flachfeder 115 zur Vorderseite vorzuspannen. Das hintere Ende der Druckfeder 116 wird durch die eingreifenden Platten 122 des Gehäuses 112 gehalten.
Im der oben beschriebenen Scharniereinrichtung 110, spannt die Druckfeder 116 den Nocken 113 und die Schaftbasis 114 vor. Wenn eine externe Kraft, die grösser als die Vorspannkraft durch die Druckfeder 116 ist, auf den Vorsprung 133 angewendet wird, kann der Vorsprung 133 in das Gehäuse 112 zurückgezogen werden. Folglich kann ein Klappelement abnehmbar sein, wenn die Scharniereinrichtung 110 bei einer portablen, elektronischen Einrichtung vom Klapp-Typ verwendet wird.
Die Schaftbasis 114 und die Flachfeder 115 sind mit den Eingriffsschlitzen 123 in Eingriff und können nicht relativ zum Gehäuse 112 gedreht werden. Folglich kann der Nocken 113 relativ zum Gehäuse 112 stabil gedreht werden, wobei eine Fehlausrichtung des Nockens 113 zur Rotationsachse verhindert wird. Weiter ist dieser Mechanismus einfach, macht den Herstellungs- und Zusammenbauprozess der Einrichtung einfach, verringert die Größe der Scharniereinrichtung und vereinfacht den gesamten Aufbau der Scharniereinrichtung.
Außerdem können die elektrischen Anschlüsse durch die Scharniereinrichtung hergestellt werden, weil sich das Durchgangsloch 147 durch die Schaftbasis 114 und die Flachfeder 115 erstreckt. Wenn die Scharniereinrichtung bei einer portablen, elektronischen Einrichtung vom Klapp-Typ verwendet wird, werden die Einrichtung und die Oberseite elektrisch verbunden, wobei die Gefahr eines Kurzschlusses verringert wird.
[Fünfte Ausführung]
Die fünfte Ausführung der Scharniereinrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 18 und 19 erklärt.
Die Scharniereinrichtung 110 der fünften Ausführung ist vergleichsweise kompakt und ist nicht mit den Mitteln ausgerüstet, um die elektrischen Anschlüsse herzustellen.
In der fünften Ausführung werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um gleiche Teile in der vierten Ausführung zu kennzeichnen, eine ausführliche Beschreibung davon wird ausgelassen, und nur die Unterschiede werden besprochen. Der Unterschied zwischen der vierten und der fünften Ausführung ist, dass die Flachfeder 115 nicht mit den Eingreifschlitzen 123 des Gehäuses 112 in Berührung kommt. Nur die Struktur der Schaftbasis 114 und die Flachfeder 115 unterscheiden sich von denen in der vierten Ausführung.
Die 18A und 18B zeigen die Flachfeder 115 der fünften Ausführung, und 19 zeigt die Schaftbasis 114 und den Nocken 113 der fünften Ausführung.
Die Schaftbasis 114 definiert Eingreifhöhlungen 148 in der Rückseite der Stoppervorsprünge 143.
An der vorderen Spitze 142 ist ein elastischer Haken 149 gebildet, dessen Durchmesser größer ist als der Schaft 142. Ein Schlitz ist in der Spitze des elastischen Hakens 149 gebildet, so dass der Haken 146 elastisch verengt werden kann. Während des Einführens des Hakens 149 durch das Durchgangsloch 134, wird der Haken 149 elastisch verformt, um durch den Nocken 113 hindurch zu gehen. Nachdem der Haken 149 bis zur maximalen Tiefe eingeführt worden ist, wird der Haken 149 durch eine Stufe (nicht gezeigt) innerhalb des Durchgangslochs 134 aufgefangen.
Die Scharniereinrichtung der fünften Ausführung hat kein Durchgangsloch, weil die Einrichtung keine elektrischen Anschlüsse zur Verfügung stellt.
Die Flachfeder 115 hat Greifer 153b, die kleiner sind als die Greifer 153 in der vierten Ausführung und hat kein Eingriffsloch, weil die Einrichtung keine elektrischen Anschlüsse liefert.
Die Greifer 153b sind mit den Eingreifhöhlungen 148 in Eingriff. Die Flachfeder 115 ist folglich an der Schaftbasis 114 angebracht, ist ohne Kontakt mit den Eingriffsschlitzen 123 des Gehäuses 112 vorwärts und rückwärts bewegbar und ist daran relativ zum Gehäuse 112 und zur Schaftbasis 114 gedreht werden.
In dieser Scharniereinrichtung ist nur die Schaftbasis 114 in Kontakt mit den Eingriffsschlitzen 123, während die Flachfeder 115 nicht in Verbindung mit den Eingriffsschlitzen 123 ist, und die Rotation der Flachfeder 115 relativ zum Gehäuse 112 ist verhindert. Wenn die Schaftbasis 114 aus einem Material (beispielsweise Plastik) gefertigt ist, das einfach auf dem Gehäuse 112 gleitet, kann sich der Nocken 113 ruckfrei vorwärts und rückwärts bewegen. Folglich kann das Klappelement mittels der Scharniereinrichtung 110 leicht und ruckfrei am Hauptkörper der tragbaren elektronischen Einrichtung angebracht und davon gelöst werden, während die Rotationsstabilität des Nockens 113 beibehalten wird.
Das Mobiltelefon vom Klapp-Typ mit der Scharniereinrichtung 110 der vierten oder fünften Ausführung wird mit Bezug auf 20 erklärt. Ein Klappelement 210 wird lösbar und drehbar an einem Telefonhauptkörper 200 angebracht.
Ein Anschlussstück 201 für das Anschließen des Klappelementes 210 ist am Hauptkörper 200 zur Verfügung gestellt und weist Höhlungen 202 und einen sich erhebenden Abschnitt 203 auf. Die Formen der Höhlung 202 und des sich erhebenden Abschnitts 203 sind relativ zu einem Anschlussstück 211 des Klappelementes 210 komplementär geformt.
An beiden Enden des erhobenen Abschnitts 203 sind Befestigungslöcher 204 gebildet. In den Befestigungslöchern 204 sind die Vorsprünge 133 der Scharniereinrichtung 110 des Klappelementes fest eingesetzt. Die Form und die Größe der Befestigungslöcher 204 ist zu den Vorsprüngen 133 komplementär.
Das Klappelement 210 hat zwei Befestigungen 211. Die Befestigungen 211 werden integral mit beiden unteren Ecken des Klappelementes 210 gebildet und stehen davon hervor. Die Befestigungen 211 enthalten die Scharniereinrichtungen 10, die das Klappelement 210 drehbar und lösbar mit dem Telefonhauptkörper 200 verbinden.
Um das Klappelement 210 mit dem Telefonhauptkörper 200 zu verbinden, werden die Vorsprünge 133 der Scharniereinrichtung 110 zurückgezogen (durch Drücken des Vorsprungs 133 in Richtung E zurück ins Gehäuse 112 eingezogen). Dann werden die Befestigungen 211 in die Höhlungen 202 gelegt, um die Vorsprünge 133 mit den Befestigungslöchern 204 übereinstimmen zu lassen. Während die Vorsprünge 133 durch Druckfedern 116 zu den Befestigungslöchern 204 hin vorgespannt sind, ragen die Vorsprünge 133 automatisch heraus und werden fest in die Befestigungslöcher 204 eingefügt, wenn die Druckkraft in Richtung E verschwindet. Auf diese Weise ist die Verbindung zwischen dem Telefonhauptkörper 200 und dem Klappelement 210 fertig.
Um die elektrischen Anschlüsse zwischen dem Telefonhauptkörper 200 und dem Klappelement 210 durch die Scharniereinrichtung 110 der vierten Ausführung herzustellen, kann ein Verdrahtungsteil (wie ein Sondenanschluss) im Durchgangsloch 147 der Scharniereinrichtung 110 in Verbindung mit einem Kontakt im Befestigungsloch 204 sein.
Um das Klappelement 210 vom Telefonhauptkörper 200 leicht abzunehmen, kann ein Mechanismus zum Vorspannen des Vorsprungs 133 entgegengesetzt zur Richtung E im Befestigungsloch 204 vorgesehen werden. In diesem Fall kann das Klappelement 210 nur im Herstellungs- und Wartungsprozess abgetrennt und angebracht werden, und das abnehmbare System kann durch einen Benutzer unerkannt sein. Alternativ dazu kann der Benutzer das Klappelement 210 je nach Willen abtrennen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungen begrenzt. Beispielsweise kann die Form des Nockens und der Flachfeder geändert werden. Die Form und die Struktur des Gehäuses und der Vorsprünge kann abhängig vom Zweck und Gebrauch einer Einrichtung geändert werden, bei welcher die vorliegende Erfindung angewendet wird. Während in den oben genannten Ausführungen die vorliegende Erfindung bei der portablen, elektronischen Einrichtung angewendet wird, kann die Erfindung bei anderen Einrichtungen wie einem tragbaren Computer, einem elektronischen Notizbuch und einem Spielecomputer angewendet werden.
Diese Erfindung kann in anderen Formen ausgeführt werden oder auf andere Weisen durchgeführt werden, ohne von ihrem Sinn abzuweichen. Die vorliegenden Ausführungen werden folglich als in jeder Hinsicht illustrativ und nicht begrenzend angesehen, wobei der Geltungsbereich der Erfindung durch die angefügten Ansprüche angezeigt wird, und alle Modifikationen, die in den Begriffsinhalt und den Äquivalenzbereich fallen, sollen darin einbezogen sein.

Claims

Scharniereinrichtung [10] umfassend: ein Gehäuse [11], das ein Vorsprungsloch [11a] aufweist; einen im Gehäuse vorgesehenen Nocken [12], wobei der Nocken in Bezug auf eine Rotationsachse [0] drehbar, in der Richtung der Rotationsachse bewegbar und vom Gehäuse [11] nicht lösbar ist, wobei der Nocken einen Vorsprung [14], der durch das Vorsprungsloch ragt und eine, die Rotationsachse umgebende Nockenfläche [12a, 12b] aufweist; eine Flachfeder [16] zum Halten der Nockenfläche; eine in der Richtung der Rotationsachse bewegbare Basis [15], wobei der Nocken drehbar an dieser Basis befestigt ist; und eine Druckfeder [17] zum Vorspannen des Nockens und der Basis hin zum Vorsprung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Element von Nocken oder Basis einen Rotationsstopper [12c] aufweist, und das andere Element eine Höhlung [15a] für das Aufnehmen des Rotationsstoppers aufweist.
Scharniereinrichtung [10] nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Eingriffsmechanismus [15b, 11b] zum Eingreifen der Basis [15] mit dem Gehäuse [11], um eine Rotation der Basis relativ zum Gehäuse zu verhindern.
Scharniereinrichtung [10] nach Anspruch 2, bei der der Eingriffsmechanismus einen im Gehäuse [11] gebildeten Schlitz [11b] und einen mit der Basis [15] gebildeten Vorsprung [15b] umfasst, wobei der Vorsprung durch den Schlitz eingeführt ist.
Scharniereinrichtung [10] nach Anspruch 1, bei der ein Paar der L-förmigen Flachfedern [40] vorgesehen ist, wobei die Enden der Flachfedern [40] an der Basis [15] befestigt sind, die anderen Enden der Flachfedern in Kontakt mit der Nockenfläche [12a, 12b] sind, die beiden Flachfedern [40] zueinander entgegengesetzt auf beiden Seiten des Nockens [12] angeordnet sind und bei der die Druckfeder [17] derart in Kontakt mit den Flachfedern [40] ist, dass die Druckkraft durch die Flachfeder in eine die Flachfedern schließende Kraft umgewandelt wird.
Scharniereinrichtung [10] nach Anspruch 1, bei der die Flachfeder [16] eine U-Form hat, ein mittlerer Teil der Flachfeder an der Basis [15] befestigt ist, beide Enden der Flachfeder [16] in Kontakt mit der Nockenfläche [12a, 12b] sind und die Druckfeder [17] derart in Kontakt mit den Flachfedern ist, dass die Druckkraft durch die Flachfeder in eine die Flachfedern schließende Kraft umgewandelt wird.
Scharniereinrichtung [10] nach Anspruch 1, bei der der Nocken [12] ein der Rotationsachse entsprechendes Schaftloch hat, und die Basis [15] einen derart in das Schaftloch eingesetzten Schaft [15c] ausweist, dass der Nocken relativ zur Basis drehbar ist.
Scharniereinrichtung [10] nach Anspruch 6 ferner umfassend einen Eingriffsmechanismus zum Eingreifen der Basis mit dem Gehäuse [11], um eine Rotation der Basis [15] relativ zum Gehäuse zu verhindern.
Scharniereinrichtung [10] nach Anspruch 7, bei der der Eingriffsmechanismus einen im Gehäuse [11] gebildeten Schlitz [11b] und einen mit der Basis [15] gebildeten Vorsprung [15b] umfasst, wobei der Vorsprung durch den Schlitz eingeführt ist.
Scharniereinrichtung [10] nach Anspruch 6, bei der die Flachfeder [115] einen in den Schlitz [123] eingesetzten Greifer [153] aufweist.
Scharniereinrichtung [10] nach Anspruch 6, bei der die Flachfeder [115] einen Greifer [153] aufweist und die Basis [114] eine Höhlung zum Eingreifen mit dem Greifer aufweist.
Scharniereinrichtung [10] nach Anspruch 6, bei der ein Durchgangsloch [147] durch die Basis [114] und den Nocken [113] gebildet ist.
Scharniereinrichtung [10] nach Anspruch 1, bei der die Nockenfläche [131] umfasst: eine Halterfläche [131a] zum stabilen Halten der Flachfeder [115]; und eine eine Rückstellkraft erzeugende Fläche [131b] zum Vorspannen der Flachfeder [115] hin zur Halterfläche [131a].
Scharniereinrichtung [10] nach Anspruch 1, bei der eine Rippe [133a] sich auf dem Vorsprung [133] des Nockens [113] in der Richtung der Rotationsachse erstreckt.
Scharniereinrichtung [10] nach Anspruch 1, bei der ein ausgedehnter, sich erhebender Teil [115a] auf der Flachfeder [115] gebildet ist.
Scharniereinrichtung [10] nach Anspruch 1, bei der die Flachfeder [115] eine Vielzahl von übereinander geschichteten Platten umfasst.
Scharniereinrichtung [10] nach Anspruch 1, bei der ein elastischer Haken [149] zum Eingreifen mit dem Nocken [113] an der Spitze des Schafts [142] der Basis [114] vorgesehen ist.
Klappelement [210], das schwenkbar mit einem Hauptkörper [200] mittels einer Scharniereinrichtung [110] verbunden ist, wobei die Scharniereinrichtung umfasst: ein Gehäuse [112], das ein Vorsprungsloch [121] aufweist; einen im Gehäuse vorgesehenen Nocken [113], wobei der Nocken in Bezug auf eine Rotationsachse [0] drehbar, in der Richtung der Rotationsachse bewegbar und vom Gehäuse [112] nicht lösbar ist, wobei der Nocken einen Vorsprung [133], der durch das Vorsprungsloch ragt und eine, die Rotationsachse umgebende Nockenfläche [131] aufweist; eine Flachfeder [115] zum Halten der Nockenfläche; eine in der Richtung der Rotationsachse bewegbare Basis [114], wobei der Nocken drehbar an dieser Basis befestigt ist; und eine Druckfeder [116] zum Vorspannen des Nockens und der Basis hin zum Vorsprung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Element von Nocken und Basis einen Rotationsstopper aufweist, und das andere Element eine Höhlung für das Aufnehmen des Rotationsstoppers aufweist.
Elektronische Einrichtung, die zwei Elemente aufweist, die schwenkbar mittels einer Scharniereinrichtung miteinander verbunden sind, wobei die Scharniereinrichtung umfasst: ein Gehäuse [112], das ein Vorsprungsloch [121] aufweist; einen im Gehäuse [112] vorgesehenen Nocken [113], wobei der Nocken in Bezug auf eine Rotationsachse [0] drehbar, in der Richtung der Rotationsachse bewegbar und vom Gehäuse [112] nicht lösbar ist, wobei der Nocken einen Vorsprung [133], der durch das Vorsprungsloch ragt und eine, die Rotationsachse umgebende Nockenfläche [131] aufweist; eine Flachfeder [115] zum Halten der Nockenfläche; eine in der Richtung der Rotationsachse bewegbare Basis [114], wobei der Nocken drehbar an dieser Basis befestigt ist; und eine Druckfeder [116] zum Vorspannen des Nockens und der Basis hin zum Vorsprung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Element von Nocken und Basis einen Rotationsstopper aufweist, und das andere Element eine Höhlung für das Aufnehmen des Rotationsstoppers aufweist.