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Technischer Hintergrund der Erfindung
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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Scharnieraufbau zur Drehmomentfixierung, insbesondere einen Aufbau, bei dem das Drehmoment zwischen der Scharnierhülse und dem darin rotierenden Scharnierbolzen durch die Einwirkung eines ringförmigen polygonalen Stanzbiegeteils [shrapnel] erhöht ist, so dass es bei Drehung in jedem beliebigen Winkel genau positioniert werden kann, ohne sich unerwartet zu lösen.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Alle heute auf dem Markt erhältlichen elektronischen Produkte, wie Laptops, Mobiltelefone, Übersetzungsgeräte, PDA [personal digital assistants – persönliche digitale Assistenten] weisen einen Grundkörper und einen relativ zu diesem um einen gewissen Winkel drehbaren oder klappbaren Bildschirm auf. Um dieses Klappen oder Drehen zu bewirken, ist die Mitwirkung eines Scharniers oder einer Drehachsenkonstruktion vorgesehen.
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Beispielsweise offenbart das Patent ROC 420321 eine feste Grundplatte, ein Scharnier, eine Positionierplatte und eine rohrförmige Feder, wobei die feste Grundplatte und das Scharnier im Grundkörper bzw. im Scharnier untergebracht werden können. Eine Seite der festen Grundplatte ist mit einem Verbindungsloch versehen. Mit der Seite des Verbindungslochs ist eine H-förmige Nut vorgesehen und verbunden. Ein Ende der rohrförmigen Feder in Form eines Blechs ist eine gerade Platte, an deren einem Ende ein vorspringender Abschnitt ausgebildet ist. Das entgegengesetzte Ende der rohrförmigen Feder ist ein hohles Rohr, in dem eine Scharnierhülse zum Einsetzen eines Endes des Scharnierbolzens vorhanden ist. Die erwähnte rohrförmige Feder kann im Verbindungsloch innerhalb der H-förmigen Nut untergebracht werden.
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Der montierte Aufbau dieser Anwendung ist jedoch zu kompliziert und kann hohe Herstellungskosten erfordern. Ferner würde die Abnutzung der Teile den Funktionsumfang beeinträchtigen.
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Das Patent ROC M388814 offenbart ferner einen Drehachsenaufbau mit elastischem Anschlag und Einstellbarkeit und ist mit einem Scharnierhülse versehen, wie in 1 gezeigt. Durch die Scharnierhülse ist ein Scharnierbolzen geführt. In der Scharnierhülse ist ein festgelegter Abschnitt vorgesehen. Der äußere Umfang des Scharnierbolzens ist mit einem Einstellabschnitt versehen, der zum festgelegten Abschnitt eingestellt werden kann. Unter dem Scharnierbolzen 100 ist das Scharnier mit einem Anschlagelement 200 versehen, das elastisch abgelenkt und verschoben werden kann. Ein Ende des Anschlagelements 200 ist mit einem Anschlag 201 ausgebildet. Der äußere Umfang des Scharnierbolzens 100 ist auf der Seite des Einstellabschnitts mit einer Ausnehmung 101 versehen. Der Anschlag 201 stößt an die Innenseite der Ausnehmung 101 an. Mittels der elastischen Verschiebbarkeit des Anschlagelements 200 können Scharnierhülse und Scharnierbolzen 100 zusammenwirken und eingestellt werden, wobei der Scharnierbolzen 100 gedrückt und der Spalt zwischen Scharnierbolzen 100 und Scharnierhülse eliminiert wird, wodurch das Scharnier stabiler eingestellt wird und in dem so eingestellten Zustand das Objekt mit dem Scharnier nicht wackelt.
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Bei der Anwendung dieser Lehre ergibt sich die Gefahr, dass das erwähnte elastisch ablenkbare und verschiebbare Anschlagelement, das unter dem Scharnier angebracht ist, leicht brechen kann.
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Kurze Zusammenfassung der Erfindung
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Im Hinblick auf die beschriebenen Unzulänglichkeiten des Standes der Technik hat der Erfinder mehrere Verfahren aufgrund von für unterschiedliche Zapfen gewonnenen Produktionserfahrungen und Fähigkeiten untersucht und schließlich nach fortwährender Forschung, Versuchen und Verbesserungen einen neuen Scharnieraufbau zur Drehmomentfixierung zur vorliegenden Erfindung entworfen und entwickelt, um die erwähnten Mängel des Standes der Technik zu überwinden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht also darin, einen Scharnieraufbau zur Drehmomentfixierung bereitzustellen, bei dem ein polygonales Drehmoment-Stanzbiegeteil [torque shrapnel] mit einer Öffnung zwischen Scharnierbolzen und Scharnierhülse vorgesehen ist. Weil die Dicke des polygonales Drehmoment-Stanzbiegeteils etwas größer als der Spalt zwischen Scharnierbolzen und Scharnierhülse ist, ist die Zusammenstellung aus Scharnierbolzen und Scharnierhülse eine Presssitzkonstruktion, die genau gedreht und unmittelbar eingestellt werden kann.
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Erfindungsgemäß ist das zwischen Scharnierbolzen und Scharnierhülse angeordnete polygonale Drehmoment-Stanzbiegeteil einstückig aus einem metallischen Material geformt. Am offenen Ende des polygonalen Drehmoment-Stanzbiegeteils sind aufwärts vorstehende Nasen ausgebildet, so dass es in der Scharnierhülse mittels einer Klammer leicht befestigt werden kann. Dies ist die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
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Erfindungsgemäß ermöglichen die am offenen Ende des polygonales Drehmoment-Stanzbiegeteils ausgebildeten Nasen nicht nur eine leichte Montage, sondern bilden auch eine Mehrpunkt-Abstützung am (inneren) Umfang des Scharnierhülse. Wenn der Scharnierbolzen unbeweglich eingestellt ist, wird er vom deformierten Drehmoment-Stanzbiegeteil fixiert, welches die Presssitzenergie zwischen Scharnierbolzen und Scharnierhülse aufnimmt. Dies ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
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Aufgabe, Gestalt und Eigenschaften von Aufbau und Wirkung der vorliegenden Erfindung werden hinsichtlich der folgenden Ausführungsform im Zusammenhang mit den beigegebenen Zeichnungen offensichtlich, welche nachstehend eingehend beschrieben werden.
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Kurze Beschreibung der verschiedenen Ansichten der Zeichnungen
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Die vorstehende Zusammenfassung wie auch die folgende eingehende Beschreibung der Erfindung ist besser zu verstehen, wenn sie in Verbindung mit den beigegebenen Zeichnungen gelesen wird. Zur Veranschaulichung der Erfindung werden in den Zeichnungen Ausführungsformen gezeigt, die derzeit bevorzugt sind. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf die genauen Anordnungen und Mittel wie sie gezeigt sind beschränkt ist.
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In den Zeichnungen ist:
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1 eine schematische Ansicht, die den Aufbau nach dem Patent ROC M388814 zeigt;
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2 eine perspektivische Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Scharnieraufbaus zur Drehmomentfixierung;
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3 eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Scharnieraufbaus zur Drehmomentfixierung;
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4 ein Querschnitt des montierten des erfindungsgemäßen Scharnieraufbaus zur Drehmomentfixierung;
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5 eine Draufsicht eines Drehmoment-Stanzbiegeteils im Scharnieraufbau zur Drehmomentfixierung nach einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
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6 eine Draufsicht eines Drehmoment-Stanzbiegeteils im Scharnieraufbau zur Drehmomentfixierung nach einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
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7 eine Draufsicht eines Drehmoment-Stanzbiegeteils im Scharnieraufbau zur Drehmomentfixierung nach einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
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8 eine Draufsicht eines Drehmoment-Stanzbiegeteils im Scharnieraufbau zur Drehmomentfixierung nach einer fünften erfindungsgemäßen Ausführungsform;
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9 eine Draufsicht eines Drehmoment-Stanzbiegeteils im Scharnieraufbau zur Drehmomentfixierung nach einer sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
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10 eine Draufsicht eines Drehmoment-Stanzbiegeteils im Scharnieraufbau zur Drehmomentfixierung nach einer siebenten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
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11 ist eine Draufsicht, die ein achtes erfindungsgemäßes Beispiel zeigt;
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12 ist eine Draufsicht, die ein neuntes erfindungsgemäßes Beispiel zeigt;
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13 ist eine Draufsicht, die ein zehntes erfindungsgemäßes Beispiel zeigt.
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Eingehende Beschreibung der Erfindung
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Wie in den 2 und 3 gezeigt, umfasst der erfindungsgemäße „Scharnieraufbau zur Drehmomentfixierung” eine Scharnierhülse 300 und einen Drehzapfen 400, wobei ein Ende der Scharnierhülse 300 mit einem Verbindungsabschnitt 301 versehen ist. Zum Verbinden mit einem Grundkörper eines elektronischen Geräts wie Handy oder Notebook ist am Verbindungsabschnitt 301 eine Stiftöffnung vorgesehen. Am anderen Ende der Scharnierhülse 300 befindet sich ein Scharnierloch 302, das zylindrisch ist. Ein Ende des Drehzapfens 400 ist ebenfalls mit einem Verbindungsabschnitt 401 versehen. Im Verbindungsabschnitt 401 sind mehrere Stiftlöcher zur Verbindung mit einem Deckel des Grundkörpers vorgesehen, so dass der Deckel geschlossen und relativ zum Grundkörper eingestellt werden kann. Das entgegengesetzte Ende des Drehzapfens 400 ist mit einem Scharnierbolzen 402 versehen, der in das Scharnierloch 302 der Scharnierhülse eingesetzt werden kann.
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Wie in der Figur gezeigt, ist zwischen Scharnierhülse 300 und Drehzapfen 400 ein Drehmoment-Stanzbiegeteil 500 vorgesehen. Dieses Drehmoment-Stanzbiegeteil 500 ist ein ringförmiges polygonales Stanzbiegeteil (hier hexagonal, kann aber auch andere polygonale Gestalt annehmen). Ein Ende des Drehmoment-Stanzbiegeteils 500 ist mit einer Öffnung 501 versehen. Die beiden Enden der Öffnung 501 sind mit nach außen vorstehenden Nasen 5A bzw. 5B versehen. Die Kantenabschnitte 51, 52, 53, 54, 55 des Drehmoment-Stanzbiegeteils 500 sind zum Anliegen an der Innenwand des Scharnierlochs 302 abgerundet. Die Dicke des Drehmoment-Stanzbiegeteils 500 ist etwas größer als der Spalt zwischen dem Scharnierbolzen 402 und dem Scharnierloch 302. Wenn der Scharnierbolzen 402 in das Scharnierloch 302 eingesetzt wird, kann er gedreht und durch das zwischen Scharnierbolzen 402 und Scharnierloch 302 angebrachte Drehmoment-Stanzbiegeteil 500 hindurch eingesetzt werden.
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Wie in der 4 gezeigt ist das Drehmoment-Stanzbiegeteil 500 aus elastischem metallischem Material gefertigt. Es ist auch eine nach außen vorstehende Nase vorgesehen, um in dem eingeschlossenen Raum zwischen Scharnierbolzen 402 und Scharnierloch 302 zu sperren. Durch elastische Deformation der Nase können sich kleine Hohlräume 50, 60 an verschiedenen Stellen zwischen Scharnierbolzen 402 und Scharnierloch 302 bilden, um zu gegebener Zeit eine Drehung und Einstellung des Scharnierbolzens 402 im Scharnierloch 302 zu ermöglichen.
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Das Drehmoment-Stanzbiegeteil kann für den erfindungsgemäßen Scharnieraufbau zur Drehmomentfixierung in einer Vielzahl von Ausführungsformen vorliegen.
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Bei dem in 5 gezeigten Drehmoment-Stanzbiegeteil 600 stehen die Nasen 6A, 6B radial vor. Bei dem in 6 gezeigten Drehmoment-Stanzbiegeteil 700 sind die Nasen 7A, 7B radial umgebogen. Bei dem in 7 gezeigten Drehmoment-Stanzbiegeteil 800 ist die Innenfläche des Stanzbiegeteils mit einer geschwungenen Rinne 81 versehen, die am Scharnierbolzen anliegt, und die engen Kontakt mit dem äußeren Umfang des Scharnier [bolzens] hat. Bei dem in 8 gezeigten Drehmoment-Stanzbiegeteil 901 sind die beiden Enden 91A, 91B der Öffnung stumpf abgeschnitten. Das in 9 gezeigte Drehmoment-Stanzbiegeteil 902 ist ein achteckiges (polygonales) Stanzbiegeteil und die beiden Enden der Nasen 92A, 92B sind radial umgebogen.
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10 ist eine Draufsicht eines siebenten Beispiels des erfindungsgemäßen Scharnieraufbaus zur Drehmomentfixierung, bei der die Innenwand des Scharnierlochs 302 der Scharnierhülse 300 mit mindestens einer Rinne 3021 ausgebildet ist, so dass die an beiden Seiten der Öffnung des Drehmoment-Stanzbiegeteils 500 hervorstehenden Nasen 5A oder 5B eingreifen und innerhalb der Scharnierhülse 300 festgelegt werden können. Dadurch kann das Drehmoment-Stanzbiegeteil 500 im Scharnierloch 302 bei der Drehung des Scharnierbolzens 402 (wie in 11 gezeigt) nicht rotieren. Wenn der Scharnierbolzen 402 innerhalb des Scharnierlochs 302 gedreht wird, ist daher durch den Druck des Drehmoment-Stanzbiegeteils 500 auf dem Scharnierbolzen 402 wegen der im Drehmoment-Stanzbiegeteil 500 hervorgerufenen Elastizitätsänderung der Scharnierbolzen 402 nach Drehung in eine beliebige Lage festgelegt.
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12 ist eine Draufsicht und zeigt das neunte erfindungsgemäße Beispiel, wobei die Innenwand des Scharnierlochs 302 der Scharnierhülse 300 mit einer Zwischenschicht 3022 ausgebildet ist. Durch die Eigenschaften des Materials (beispielsweise seine Weichheit) legen sich die hervorstehende Nase 5A oder 5B oder die scharfen abgerundeten Kantenabschnitte 51, 52, 53, 54, 55 des Drehmoment-Stanzbiegeteils 500 an der Zwischenschicht 3022 fest und werden in der Scharnierhülse 300 fixiert, so dass nach Drehung des Scharnierbolzens 402 das Drehmoment-Stanzbiegeteil 500 sich im Scharnierloch 302 nicht drehen kann. Wenn der Scharnierbolzen 402 innerhalb des Scharnierlochs 302 gedreht wird, ist daher durch den Druck des Drehmoment-Stanzbiegeteils 500 auf dem Scharnierbolzen 402 wegen der im Drehmoment-Stanzbiegeteil 500 hervorgerufenen Elastizitätsänderung der Scharnierbolzen 402 nach Drehung in eine beliebige Lage festgelegt.
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13 ist eine Draufsicht und zeigt das zehnte erfindungsgemäße Beispiel, wobei am Drehmoment-Stanzbiegeteil 500 keine vorstehende Nase ausgebildet ist, während die beiden Enden an der Öffnung als geschärfte Enden 5C, 5D ausgebildet sind und/oder die Kantenabschnitte als scharfe Kanten 511, 512, 513, 514, 515 ausgebildet sind, so dass sie in der an der Innenwand des Scharnierlochs 302 ausgebildeten Rinne 3021 oder in der Zwischenschicht festgelegt werden. Dann wird das Drehmoment-Stanzbiegeteil 500 im Scharnierloch 302 nicht gedreht, wenn der Scharnierbolzen 402 gedreht wird. Durch den beschriebenen erfindungsgemäßen Scharnieraufbau zur Drehmomentfixierung kann das polygonale Stanzbiegeteil bereitgestellt und für eine rasche Montage im zylindrischen Scharnierloch mit dem Scharnierbolzen eingerichtet werden, so dass es gedreht und eingestellt werden kann. Dementsprechend ist der Aufbau einfacher und die Herstellkosten können wesentlich vermindert und eine leichte Wartung ermöglicht werden.
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Wie oben beschrieben hat der erfindungsgemäße Scharnieraufbau zur Drehmomentfixierung wirklich einen nie da gewesenen innovativen Aufbau, der sich in keiner Veröffentlichung findet. Es gibt auf dem Markt auch keine gleichartigen Produkte. Daher ist der Scharnieraufbau zur Drehmomentfixierung zweifellos neu. Außerdem besitzt die vorliegende Erfindung originelle Merkmale und Wirkungen fern von anderen im Stand der Technik. Tatsächlich ist der erfinderischer als andere im Stand der Technik und erfüllt die Anforderungen an Anmeldungen im neuen Patentgesetz. Demgemäß wurde die Patentanmeldung in Übereinstimmung mit dem Patentgesetz eingereicht.
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Obwohl es sich beim Vorstehenden um bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen handelt, sind Aufbau und Merkmale der Erfindung nicht darauf beschränkt; man kann verschiedene Änderungen und Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsformen vornehmen, ohne aus dem Bereich der Erfindung abzuweichen, wie er in den beigegebenen Ansprüchen niedergelegt ist.
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Der Fachmann wird erkennen, dass an den oben beschriebenen Ausführungsformen Veränderungen vorgenommen werden können, ohne dass man sich vom deren breitem erfinderischen Konzept entfernt. Es versteht sich daher, dass diese Erfindung nicht auf die speziellen offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Es ist beabsichtigt, Abwandlungen innerhalb des Gedankens und des Umfangs der vorliegenden Erfindung, wie sie in den beigegebenen Ansprüchen festgelegt ist, abzudecken.
