DE10237892A1

DE10237892A1 - Haltevorrichtung für ein tragbares elektrisches Gerät

Info

Publication number: DE10237892A1
Application number: DE2002137892
Authority: DE
Inventors: Hans-Klaus Nussbächer; Frank Templin
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2002-08-19
Filing date: 2002-08-19
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2022-08-20
Also published as: DE10237892B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Haltevorrichtung (10) für ein tragbares elektrisches Gerät, mit einem Aufnahmeelement (40), einem Kontaktelement-Träger (20) mit einem daran angebrachten Kontaktelement (30) zur Verbindung des tragbaren elektrischen Geräts mit der Haltevorrichtung (10), wobei das Aufnahmeelement (40) eine Nut (42) und der Kontaktelement-Träger (20) einen Vorsprungabschnitt (22) umfasst, wobei weiterhin der Kontaktelement-Träger (20) dadurch gegenüber dem Aufnahmeelement bewegbar ist, dass der Vorsprung-Abschnitt (22) in Anlage mit der Nut (42) stehend entlang dieser geführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für ein tragbares elektrisches Gerät, mit einem Aufnahmeelement, einem Kontaktelement-Träger mit einem daran angebrachten Kontaktelement zur Verbindung des tragbaren elektrischen Geräts mit der Haltevorrichtung, wobei das Aufnahmeelement eine Nut und der Kontaktelement-Träger einen Vorsprungabschnitt zur Aufnahme in die Nut umfasst.

Derartige Haltevorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbaren die Druckschriften US 5,052,943 (NORAND CORP.) und GB 2 295 736 A (KABUSHIKI KAISHA NIKKODO) jeweils eine Ladevorrichtung für mobile Telekommunikationsendgeräte, welche metallische Kontaktfedern zur Kontaktierung von metallischen Bereichen an der Unterseite eines in den Halter eingesetzten Mobiltelefons aufweist. Solche Halter haben den Nachteil, dass der elektrische Kontakt zwischen Halter und Mobiltelefon sich beispielsweise bei einer Erschütterung des Mobiltelefons oder des Halters leicht lösen kann, da er nur auf einer Berührung der metallischen Kontaktfläche des Mobiltelefons und der Kontaktfeder des Halters beruht.

Dieses Problem kann beispielsweise durch Verwendung eines Steckerelements statt der Kontaktfedern umgangen werden. Dokument US 5,834,920 (ERAN DANIEL) offenbart eine Ladestation für ein Mobiltelefon, welches eine Ausnehmung zum Einsetzen eines Steckers umfaßt, vermittels welchem ein elektrischer Kontakt zum Mobiltelefon herstellbar ist. Das Gehäuse des Steckers ist dabei fest in die Ausnehmung eingepaßt und so gesichert, dass es sich nicht lösen kann. Nachteil dieser Haltevorrichtung für Mobiltelefone ist, dass bei nichtkorrektem Einsetzen des Mobiltelefons in die Ladeschale der Stecker oder die zum Stecker komplementär ausgebildete Kontaktbuchse im Mobiltelefon beschädigt werden kann. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, dass bei schrägem Aufsetzen der Buchse des Mobiltelefons auf den Stecker der Ladeschale die Buchse innerhalb des Mobiltelefons so stark belastet wird, dass ihre Kontaktierung auf einer Leiterplatte im Mobiltelefon abreißen kann.

Um dieses Problem der potentiellen Beschädigung von Stecker oder Buchse bei Haltern oder Ladeschalen für elektrische Geräte Abhilfe zu schaffen wird in Dokument DE 100 58 247 A1 (SIEMENS AG) ein Ladegerät für elektrische Geräte offenbart, welches ein elastisch gelagertes Steckerelement zur Kontaktierung einer entsprechenden Buchse des elektrischen Geräts offenbart. Das Steckerelement ist dabei in eine elastische Platte, beispielsweise eine Gummiplatte, eingebettet, welche wiederum innerhalb des Ladegeräts befestigt ist. Bei unsachgemäßem Einsetzen des elektrischen Geräts in die Halterung kann der Stecker ausweichen und so möglicherweise schädliche Scherkräfte und Kraftmomente auf Stecker und Buchse reduzieren. Die Befestigung der Platte geschieht beispielsweise durch Einklemmen der Platte in einer entsprechenden Halteeinrichtung oder Aufstecken auf entsprechende Vorsprünge im Ladegerät. Bei den für die elastische Platte in Frage kommenden Materialien handelt es sich im Allgemeinen um im Vergleich zu anderen Bauteilen des Ladegeräts relativ teuere Materialien, was das Ladegerät insgesamt verteuert. Außerdem sind die üblicherweise verwendeten elastischen Materialien einem nicht unerheblichen Alterungsprozess ausgesetzt, welcher im Lauf der Zeit die elastischen Eigenschaften der Steckerhalterung verschlechtert.

Ein weiterer Nachteil des dargestellten Ladegeräts ist, dass am Ladegerät eine mechanische Unterstützung zum stabilen Halten für das elektrische Gerät bestehen muss, da die elastischen Platte, damit sie die nötige Flexibilität beim Einführen des elektrischen Geräts aufweist, zu "weich" ist, um das Gerät eigenständig in einer Halteposition zu halten. Ist solch eine Stütze nicht vorhanden, „wackelt" das elektrische Gerät im Ladegerät, was zu einer ständigen Belastung der elastischen Platte und zu vorzeitiger Alterung oder Beschädigung dieser führen kann.

Das Anbringen einer Unterstützung für das eingebaute elektrische Gerät erfordert allerdings, dass das Ladegerät, bzw. die mechanische Unterstützung, speziell an die äußere Form des elektrischen Geräts angepasst ist. Dies wiederum hat zur Folge, dass für jedes unterschiedliche elektrische Gerät ein anders ausgestaltetes Ladegerät erforderlich ist. Ein weiterer gravierender Nachteil des dargestellten Ladegeräts ist der hohe verfahrenstechnische Aufwand beim Zusammenbau des Ladegeräts. So muss in einem ersten Assemblierungsschritt der Stecker in die elastische Platte und in einem zweiten Produktionsschritt die elastische Platte ins Ladegerät eingesetzt werden, wobei insbesondere das Einhalten einer reproduzierbaren Steckerposition innerhalb des Ladegerätes problematisch ist.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Haltevorrichtung mit einem beweglichen Kontaktelement für ein mobiles elektrisches Gerät zur Verfügung zu stellen, welches mit geringem verfahrenstechnischen oder vorrichtungstechnischen Aufwand montierbar bzw. zusammenbaubar ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Haltevorrichtung für ein tragbares elektrisches Gerät, umfassend ein Aufnahmeelement, einen Kontaktelement-Träger mit einem daran angebrachten Kontaktelement zur Verbindung des tragbaren elektrischen Geräts mit der Haltevorrichtung, wobei das Aufnahmeelement eine Nut und der Kontaktelement-Träger einen Vorsprungsabschnitt aufweist, wobei weiterhin der Kontaktelement-Träger dadurch gegenüber dem Aufnahmeelement bewegbar ist, dass der Vorsprungsabschnitt in Anlage mit der Nut stehend entlang dieser geführt wird.

Bei der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung wird die Beweglichkeit des Kontaktelements durch die Führung des Vorsprungabschnitts des zugehörigen Kontaktelementträgers in der Nut des Aufnahmeelements erreicht. Auf diese Weise kann die Verwendung eines beispielsweise oben genannten teuren und schnell alternden elastischen Elements zum Herstellen der Beweglichkeit des Kontaktelements vermieden werden. Der Montageprozess für die erfindungsgemäße Haltevorrichtung gestaltet sich dadurch erheblich einfacher, da der Vorsprung des Kontaktelementträgers nur in die Nut des Aufnahmeelements eingebracht werden muss, was im Regelfall verfahrenstechnisch erheblich einfacher zu bewerkstelligen ist als die Montage einer elastischen Patte.

Die Haltevorrichtung kann dabei auch derart ausgestaltet sein, dass dabei mehr als ein Aufnahmeelement zur Führung von jeweils mehreren zugehörigen Vorsprungsabschnitten vorgesehen ist. Die Vorsprungsabschnitte können dabei alle als Teil des Kontaktelement-Trägers ausgebildet sein. Durch das Vorsehen dieser Mehrzahl von in jeweiligen Nuten von Aufnahmeabschnitten geführten Vorsprungsabschnitten können somit auch schwerere tragbare elektrische Geräte stabil gehalten werden. Weiterhin kann auch ein Vorsprungsabschnitt in mehreren Nuten eines oder mehrerer Aufnahmeelemente geführt werden oder eine Nut eines Aufnahmeelements zur Führung mehrerer Vorsprungsabschnitte vorgesehen sein.

Weiterhin kann die Nut vorteilhafterweise derart ausgebildet bzw. geformt sein, dass bei der Führung des Vorsprungabschnitts entlang der Nut der Kontaktelement-Träger eine Drehund/oder Translationsbewegung bezüglich des Aufnahmeelements ausführt, wobei weiterhin vorteilhafterweise die Bewegungsrichtung des Kontaktelement-Trägers im Wesentlichen parallel zur Nutquerschnittsebene verlaufen kann. Die Nutquerschnittsebene kann dabei bevorzugterweise eine Ebene senkrecht zu einer gedachten Längsachse der Nut sein.

Diese Ausgestaltung gewährt eine möglichst vielseitige bzw. mehrdimensionale Bewegbarkeit des Kontaktelement-Trägers mit dem Kontaktelement, wobei eine weitgehende Schonung der Verbindungselemente von Haltevorrichtung und tragbarem elektrischen Gerät, insbesondere während dem Zusammenbau der Verbindungselemente, erreichbar ist, da auch bei einem nicht ordnungsgemäßen Zusammenfügen der jeweiligen Verbindungselemente der Kontaktelement-Träger ausweichen und so eine Beschädigung vermeiden kann. Dabei bleibt die einfache Montierbarkeit bzw. Herstellbarkeit der Haltevorrichtung, basierend auf dem Vorsprung-Nut-Prinzip, erhalten.

Um reproduzierbare Aufnahmebedingungen für das tragbare elektrische Gerät in die Haltevorrichtung zu erreichen, kann die Haltevorrichtung weiterhin ein elastisches Element zur Rückstellung der Anordnung von Kontaktelement-Träger und Aufnahmeelement nach einer Belastung in eine Ruheposition umfassen. Dabei kann die Ruheposition diejenige sein, welche Kontaktelement-Träger und Kontaktelement einnehmen, wenn kein tragbares elektrisches Gerät in der Haltevorrichtung aufgenommen ist. Diese Ausgestaltung gestattet dem Benutzer einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung das einfache Einbringen des tragbaren elektrischen Geräts, da er bei jeder Benutzung der Haltevorrichtung die gleiche Position des Kontaktelements vorfindet.

Das elastische Element kann derart ausgelegt und/oder an spezielle tragbare elektrische Geräte angepasst sein, dass der Kontaktelement-Träger mit dem Kontaktelement auch bei einer mit dem tragbaren elektrischen Gerät versehenen Haltevorrichtung (d.h. wenn das tragbare elektrische Gerät von der Haltevorrichtung gehalten wird) im Wesentlichen die Ruheposition einnimmt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Haltevorrichtung in der Lage ist, das darin aufgenommene tragbare elektrische Gerät in einer fest definierten Position zu halten und trotzdem beim Einwirken größerer externer Kräfte die Verbindungselemente von Haltevorrichtung und tragbarem elektrischen Gerät zu schonen. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise ein oder mehrere mechanische Stützelemente an der Haltevorrichtung vermeiden, welche ansonsten vorgesehen werden müssen, um das elektrische Gerät in einer definierten Halteposition zu halten bzw. zu stabilisieren. Damit erlaubt diese Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung es, Haltevorrichtungen herzustellen, welche nicht an die Form eines bestimmten tragbaren elektrischen Geräts angepasst werden müssen, sondern, bei Kompatibilität der Kontaktelemente, für verschiedene tragbare elektrische Geräte verwendbar sein können.

Das elastische Element kann beispielsweise als Federzunge oder als Spiralfeder ausgebildet sein, um eine Rückstellkraft zwischen Aufnahmeelement und Kontaktelement-Träger zu bewirken. Das elastische Element kann dabei zumindest abschnittsweise aus elastischen Materialien, wie beispielsweise Metall, Kunststoff oder gummiartigen Materialien hergestellt sein.

Eine weiterhin vereinfachte Herstellbarkeit bzw. Montierbarkeit der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung ergibt sich, wenn der Kontaktelementträger das elastische Element umfasst. In diesem Fall können Kontaktelementträger und elastisches Element vor dem Einbau als Baugruppe zusammengefügt und dann in das mindestens eine Aufnahmeelement eingesetzt werden.

Die Produktion der Haltevorrichtung lässt sich weiter vereinfachen, wenn Kontaktelement-Träger und elastisches Element einteilig ausgebildet sind. Dies hat den Vorteil, dass der Kontaktelement-Träger und das elastische Element in einem Produktionsschritt herstellbar sind und so kein Assemblierungsschritt mehr notwendig wird.

Die Nut kann in einer weiteren Ausgestaltung zwei durch einen Bodenbereich verbundene Nut-Wandbereiche umfassen. Eine vorteilhafte Anordnung von Aufnahmeelement und Kontaktelement-Träger ergibt sich dann, wenn sich in der Ruheposition der gesamte Berührungsbereich von dem Vorsprungsabschnitt und der Nut innerhalb der Nutwandbereiche befindet. Bei dieser Ausgestaltung befindet sich daher in der Ruheposition mindestens ein Teil des Vorsprungs des Kontaktelement-Trägers innerhalb des Aufnahmebereichs der Nut und gestattet eine vorteilhafte Kontaktelement-Beweglichkeit bei der Führung des Vorsprungs durch die Nut.

Die Verbindungs- bzw. Kontaktelemente von Haltevorrichtung und tragbarem elektrischen Gerät lassen sich besonders wirksam schützen, wenn die Haltevorrichtung derart ausgestaltet ist, dass ausgehend von der Ruheposition die Bewegung des Kontaktelement-Trägers bei einer Belastung derart erfolgt, dass sich der Vorsprungsabschnitt in Richtung des Bodenbereichs der Nut bewegt. Durch diese Ausgestaltung kann erreicht werden, dass zumindest eine Richtungskomponente der auf eine Belastung des Kontaktelement-Trägers folgenden Bewegung des Kontaktelements in Richtung der belastenden Kraft geht. Ruf die Belastung hin macht das Kontaktelement daher eine Ausweichbewegung, welche die Kräfte auf die Kontakt- bzw. Verbindungselemente von Haltevorrichtung und tragbarem elektrischen Gerät reduziert und so Beschädigungen vermeidet.

Weiterhin kann der Vorsprungsabschnitt zwei durch einen Endbereich verbundene Vorsprungs-Wandbereiche umfassen. In einem belasteten Zustand kann dann vorteilhafterweise der Endbereich des Vorsprungs zumindest bereichsweise an der Nut anliegen, wobei der Endbereich des Vorsprungs weiterhin vorteilhafterweise zumindest bereichsweise am Bodenbereich der Nut zur Anlage kommen kann. Durch diese Konstruktionen von Vorsprungsabschnitt und Nut ist eine definierte und begrenzte Bewegung des Kontaktelement-Trägers realisierbar. Dies erleichtert den Entwurf und die Entwicklung einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung, da bei einem bekannten und definierten Bewegungsspielraum der beweglichen Teile (z.B. Kontaktelementträger mit Vorsprungsabschnitt) entsprechende Öffnungen oder Führungen (z.B. die Nut) nur eine genau definierte Größe oder Gestalt aufweisen müssen um die Funktionalität der Haltevorrichtung zu gewährleisten.

Um auch in einem belasteten Zustand, bei Anliegen des Endbereichs des Vorsprungs an der Nut oder am Bodenbereich der Nut, weiterhin einen Schonungseffekt der Verbindungs- bzw. Kontaktelemente von Haltevorrichtung und elektrischem Gerät bei weiterer Vergrößerung der Belastung zu erreichen, kann der Kontaktelementträger vorteilhafterweise im belasteten Zustand gegenüber dem Aufnahmeelement verkippbar sein, beispielsweise, indem der Vorsprungsabschnitt im Öffnungsbereich der Nut bewegbar bzw. verkippbar ist. Dies führt dazu, dass das Kontaktelement auch bei größerer Belastung noch Ausweichbewegungen zur Reduktion der auf das Kontaktelement oder das entsprechende Element des elektrischen Geräts wirkenden Kräfte ausführen kann.

Das Kontaktelement kann als Stecker oder als Buchse ausgebildet sein, wobei das elektrische Gerät dann ein zumindest bereichsweise komplementäres Kontaktelement umfaßt, über welches ein Kraftschluss zwischen Haltevorrichtung und elektrischem Gerät erreicht werden kann. Weiterhin kann entweder die Haltevorrichtung oder das tragbare elektrische Gerät einen Stecker und das jeweils andere Gerät eine Buchse umfassen, wobei beim Aufnehmen des tragbaren elektrischen Gerätes in die Haltevorrichtung der Stecker in die Buchse eingeführt wird.

Zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem tragbaren elektrischen Gerät und der Haltevorrichtung kann das Kontaktelement vorteilhafterweise elektrische Kontaktbereiche umfassen, welche beispielsweise als metallische Flächen oder metallische Federn ausgebildet sein können, und mit entsprechenden elektrischen Kontaktbereichen des tragbaren elektrischen Geräts zum Herstellen einer elektrischen Verbindung in Kontakt treten können, wenn das tragbare elektrischen Gerät in der Halterung aufgenommen ist.

Ein besonders funktioneller Aufbau der Haltevorrichtung ergibt sich, wenn die Nut einen Abschnitt mit einem im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt mit einem Öffnungswinkel α₁ aufweist. Weiterhin kann der Vorsprungsabschnitt ein Abschnitt mit einem im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt mit einem Öffnungswinkel α₂ aufweisen, wobei insbesondere α₁ > α2 sein kann. Diese Ausgestaltung eines V-förmigen Vorsprungsabschnitts innerhalb einer breiter ausgebildeten V-förmigen Nut ermöglicht durch die einfach vorhersehbaren und zweckmäßige Bewegungen des Kontaktelement-Trägers einen einfachen Entwurf und eine einfache Konstruktion der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung.

Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung lässt sich weiterhin besonders einfach und preiswert herstellen, wenn das Aufnahmeelement und/oder der Kontaktelement-Träger und/oder das elastische Element aus Kunststoff ausgebildet sind. Insbesondere die Herstellung von einem oder mehrerer dieser Bauteile als Spritzgussteile ermöglicht eine preiswerte Produktion der Haltevorrichtung. Sind weiterhin der Kontaktelementträger und das elastische Element einteilig als Spritzgussteil ausgebildet, so ergibt sich eine besonders preiswerte Herstellbarkeit bei einer weiterhin vereinfachten Assemblierung der Haltevorrichtung.

Tragbare elektrische Geräte im Sinne der vorliegenden Erfindung können beispielsweise Mobiltelefone, Schnurlostelefone oder andere mobile Telekommunikationseinrichtungen sein. Weiterhin können solche tragbaren elektrischen Geräte jegliche Art von mobilen Geräten sein, welche zumindest zeitweise einen elektrischen Kontakt zu anderen Geräten aufweisen können oder sogar benötigen. Dies können beispielsweise Akkubetriebene tragbare Geräte sein, welche z.B. vermittels der einer als Ladegerät ausgebildeten Haltevorrichtung aufladbar sind, wobei ein tragbares elektrisches Gerät auch ein Akku selbst sein kann. Weiterhin können erfindungsgemäße tragbare elektrische Geräte auch Geräte sein, welche mit anderen elektrischen Geräten, beispielsweise Datenverarbeitungseinrichtungen, kommunizieren. Dies können beispielsweise sogenannte „Organizer" oder „Palmtops" oder andere tragbare Datenverarbeitungseinrichtungen sein, zu welchen vermittels der Haltevorrichtung ein elektrischer Kontakt herstellbar ist.

Die erfindunggemäße Haltevorrichtung kann ferner derart weitergebildet werden, dass sie ein Gehäuse aufweist, das den Kontaktelement-Träger umgibt. Wie bereits oben erwähnt erfolgt ein Verbinden des tragbaren elektrischen Geräts mit der Haltevorrichtung derart, dass das tragbare elektrische Gerät durch ein Zusammenführen von einem Geräte-Verbindungselements und dem Kontaktelement entlang eines Verbindungsrichtungsvektors in eine vorbestimmte Endposition bringbar ist, wobei weiterhin bei einer mechanischen Belastung des in der vorbestimmten Endposition befindlichen tragbaren elektrischen Geräts mit mindestens einer Kraftkomponente senkrecht zur Verbindungsachse von mindestens einem Bereich der Oberfläche des Gehäuses eine Lösekraft auf das tragbare elektrische Gerät ausgeübt wird, welche eine Komponente entgegengesetzt zu dem Verbindungsrichtungsvektor aufweist.

Allgemein wird die Aufgabe, eine Haltevorrichtung für ein tragbares elektrisches Gerät zur Verfügung zu stellen, bei welchem bei Belastung die Verbindungselemente von Haltevorrichtung und tragbarem elektrischen Gerät geschont werden, gelöst von einer Haltevorrichtung für ein tragbares elektrisches Gerät mit einem Geräte-Verbindungselement, wobei die Haltevorrichtung ein Gehäuse, ein zum Geräte-Verbindungselement zumindest bereichsweise komplementär ausgebildetes Kontaktelement zur Verbindung des tragbaren elektrischen Geräts mit der Haltevorrichtung umfaßt, wobei das tragbare elektrische Gerät durch ein Zusammenführen des Geräte-Verbindungselements und des Kontaktelements entlang eines Verbindungsrichtungsvektors in eine vorbestimmte Endposition bringbar ist, wobei weiterhin bei einer mechanischen Belas tung des in der vorbestimmten Endposition befindlichen tragbaren elektrischen Geräts mit mindestens einer Kraftkomponente senkrecht zur Verbindungsachse von mindestens einem Bereich der Oberfläche des Gehäuses eine Lösekraft auf das tragbare elektrische Gerät ausgeübt wird, welche eine Komponente entgegengesetzt zu dem Verbindungsrichtungsvektor aufweist, wobei insbesondere vorteilhafterweise das Kontaktelement relativ zum Gehäuse bewegbar ausgebildet sein kann.

Bei der Belastung eines tragbaren elektrischen Geräts in einer Haltevorrichtung entsteht bei der vorstehend dargestellten Ausführungsform der Haltevorrichtung eine Kraft, welche das Lösen des tragbare elektrische Gerät von der Haltevorrichtung unterstützt, es sozusagen "heraushebt". Der Grad dieses Löseeffektes ist beispielsweise abhängig von der räumlichen Ausgestaltung der Oberfläche der Haltevorrichtung, insbesondere in dem Bereich, in welchem sich das tragbare elektrische Gerät im aufgenommenen Zustand befindet. Ist das Kontaktelement beweglich ausgebildet, so kann beispielsweise bei einer geringen Belastung oder bei einer bestimmten Richtung der Belastung das Steckerelement der Belastung in gewissen Grenzen ausweichen. Bei weiter erhöhter Belastung kann dann beispielsweise der obengenannte Löseeffekt durch Ausüben einer Kraft vom Gehäuse der Haltevorrichtung auf das tragbare elektrische Gerät erfolgen.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:
1 Ansicht eines Ladegeräts gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Haltevorrichtung;
2 Detaildarstellung des in 1 dargestellten Ladegeräts;
3 Querschnittsdarstellung eines Kontaktelement-Trägers in einer Nut der Haltevorrichtung in einem unbelasteten Zustand bzw. in einem Ruhezustand; und
4 Querschnittsdarstellung des Kontaktelement-Trägers in der Nut der Haltevorrichtung in einem belasteten Zustand.
1 stellt ein Ladegerät bzw. eine Ladeschale 10 für ein Mobiltelefon als tragbares elektrisches Gerät dar. Die Ladeschale 10 umfaßt ein Gehäuse mit einem Gehäusedeckel 12 und einem Gehäuseboden 14, wobei im Gehäusedeckel 12 eine Öffnung 16 für ein von einem Kontaktelement-Träger bzw. Steckerträger 20 gehaltenen Stecker 30 als Kontaktelement vorgesehen ist. Dabei kann sich der Steckerträger 20 innerhalb der Öffnung 16 des Gehäusedeckels 12 zumindest teilweise bewegen. Der Gehäusedeckel ist dabei so ausgestaltet, dass bei einer Belastung eines auf den Stecker 30 aufgesetzten Mobiltelefons (in 1 nicht dargestellt) nach hinten, das Mobiltelefon nach einer gewissen Bewegungsstrecke am Stützbereich 17 des Gehäusedeckels zur Anlage kommt. Weiterhin ist der vordere Randbereich 19 vor der Öffnung 16 des Gehäusedeckels derart ausgestaltet, dass auf ein auf dem Stecker 30 aufsitzendes Mobiltelefon bei einer Belastung nach vorne vom Bereich 19 auf das Mobiltelefon eine Kraft ausgeübt wird, welche zumindest teilweise in Richtung des Steckers derart wirkt dass die zum Lösen des Mobiltelefons vom Stecker notwendige Zugkraft verringert wird. Ein Bereich 18 hinter der Öffnung 16 des Gehäusedeckels kann eine ähnliche Funktion wie der Bereich 19 aufweisen und entsprechend ausgestaltet sein.
2 stellt eine detailliertere Darstellung des Lagerungsbereichs des Steckerträgers 20 mit dem Stecker 30 dar. Der Steckerträger 20 weist dabei zwei Vorsprungsabschnitte 22/1 und 22/2 auf, welche in jeweils einer Nut 42/1 und 42/2 jeweils eines Aufnahmeelements bzw. einer Aufnahmeeinheit 40/1 und 40/2 aufgenommen sind. Die Aufnahmeeinheiten 40/1, 40/2 sind dabei mit dem Bodenbereich 14 der Ladeschale 10 verbunden.
Mit dem Steckerträger 20 ist weiterhin ein elastisches Federelement 24 in Form einer Federzunge verbunden, welches an einem Federgegenlager 50 anliegt. Das Federgegenlager 50 ist wiederum mit dem Gehäuseboden 14 der Ladeschale verbunden und bewirkt eine mechanische Spannung innerhalb des Federelements 24 beispielsweise bei einer Belastung bzw. Verkippung des Steckerträgers 20.
3 stellt einen Querschnitt des in 2 dargestellten Lagerungsbereichs dar, wobei die Querschnittsebene parallel zu einer der Nuten 42 auf der Höhe einer der Nuten 42 verläuft. Dargestellt ist wiederum der Steckerträger 20 mit dem Stecker 30, wobei der Vorsprungsabschnitt 22 mit dem Vorsprungs-Öffnungswinkel 82 des Steckerträgers 20 in der Nut 42 mit dem Nut-Öffnungswinkel 80 der Aufnahmeeinrichtung 40 gehalten wird.
In 3 ist eine Ruheposition des Steckerträgers 20 bezüglich der Aufnahmeeinheit 40 dargestellt. Die Ruheposition wird dabei vom Federelement 24 eingestellt bzw. stabilisiert, welches am Federgegenlager 50 anliegt. In dieser Ruheposition liegt ein erster Vorsprungs-Wandbereich 26 an einem ersten Nut-Wandbereich 44 im Bereich 70 an. Ein weiterer Berührungsbereich bzw. Berührungspunkt 72 findet sich zwischen einer zweiten Nutwand bzw. einem zweiten Nut-Wandbereich 45 und einer zweiten Vorsprungswand bzw einem zweiten Vorsprungs-Wandbereich 27. Ein Endbereich 28 des Vorsprungs befindet sich oberhalb eines Bodenbereichs 46 der Nut. Der in 3 dargestellte Ausgangszustand wird durch ein Zusammenwirken des Federelements 24 mit an den Kontaktbereichen 72, 70 wirkenden Druck- und/oder Haftreibungskräften stabilisiert. Bei einer Belastung des Steckers 30 oder Steckerträgers 20 mit einer nach unten weisenden Kraftkomponente (entsprechend ei nem Pfeil 62), wie sie beispielsweise beim Einführen eines Mobiltelefons in den Halter entsteht, erfolgt eine Bewegung des Vorsprungs 22 in der Nut 42 derart, dass der Wandbereich 26 des Vorsprungs vom Wandbereich 44 der Nut so geführt wird, dass sich der Endbereich 28 des Vorsprungs dem Bodenbereich 46 der Nut nähert. Dies ist durch den Richtungspfeil 62 symbolisiert. Neben dieser Bewegung nach unten erfolgt weiterhin durch die Führung des Vorsprungs durch die Nutwände 44, 45 eine Drehung bzw. eine Verkippung des Steckerträgers 20, was mit einem Richtungspfeil 60 symbolisiert ist. Bei der vorstehend beschriebenen Bewegung des Steckerträgers 20 baut sich im Federelement 24 eine Federkraft auf, welche nach der Belastung den Steckerträger 20 in die in 3 dargestellte Ruheposition zurückbringt.
4 stellt den in 3 dargestellten Querschnitt des Lagerbereichs bei einer Belastung dar, wobei die Belastung eine nach unten gerichtete Kraftkomponente aufweist. Ausgehend von 3 erfolgt bei einer Belastung des Steckerträgers 20 oder des Steckers 30 im Wesentlichen von oben (z.B. beim Aufsetzen des Mobiltelefons) eine von den Nutwänden 44, 45 geführte Bewegung des Vorsprungs 22 derart, dass sich der Endbereich 28 des Vorsprungs dem Bodenbereich 46 der Nut nähert. Diese Bewegung entspricht einem Ausweichen des Stecker 30 und des Steckerträger 20 aufgrund der Belastung und reduziert die auf die Verbindungselemente von Ladeschale 10 und Mobiltelefon wirkenden Kräfte.
Bei weiterer Erhöhung der Belastung tritt ein Zustand ein, bei welchem der Endbereich 28 des Vorsprungs am Bodenbereich 46 der Nut zur Anlage kommt. Ist dieser Zustand erreicht, so ist keine weitere Ausweichbewegung des Steckerträgers in Richtung des Pfeils 62 mehr möglich. Bei beispielsweise weiterhin erhöhter Belastung, welche eine nach links gerichtete Kraftkomponente aufweist, kann der Stecker 30 und Steckerträger 20 aber weiterhin eine Kippbewegung entlang des Pfeils 60 (3) so lange ausführen, bis die Vorsprungswand 26 zumin dest bereichsweise an der Nutwand 44 anliegt. Erst bei weiterer Erhöhung dieser Kraft ist keine weitere Ausweichbewegung des Steckers 30 bzw. des Steckerträgers 20 mehr möglich. Das elastische Element 24 ist allerdings derart ausgestaltet, dass zum Erreichen des in 4 dargestellten Zustands bereits Kräfte notwendig sind, welche bei einer gebrauchsüblichen Handhabung des Mobiltelefons normalerweise nicht auftreten. Weiterhin ist der Stützbereich 17 des Gehäusedeckels 12 (1) derart ausgebildet, dass bei oder bereits vor dem Erreichen des in 4 dargestellten Zustands das Mobiltelefon mechanisch durch diesen unterstützt wird und so die auf die Kontaktelemente 30 wirkenden Kräfte verringert werden.
Da ein Mobiltelefon häufig von oben-vorne kommend (d.h. zum Beispiel in 2 von oben-rechts) in die Ladeschale 10 eingesetzt wird, erfolgt eine typische Belastung des Steckers 30 und Steckerträgers 20 so, dass die Kraft sowohl eine Kraftkomponente nach unten als auch nach hinten (bezüglich der Ladeschale 10 in 1) aufweist.
Kräfte, welche insbesondere auf das in die Ladeschale 10 eingeführte Mobiltelefon im Wesentlichen entgegen der Richtung des Pfeils 62 wirken, sind für die Steckerelemente 30 im Allgemeinen weniger gefährlich. Ein Herausheben des Steckerträgers 20 aus der Nut 42 des Aufnahmeelements 40 wird durch eine entsprechende Ausgestaltung des Deckels der Ladeschale sichergestellt.
Das Federelement 24 ist weiterhin so ausgestaltet, dass bei in die Ladeschale eingesetztem Mobiltelefon weiterhin im Wesentlichen die in 3 dargestellte Ruheposition des Steckerträgers 20 beibehalten wird. Dies ermöglicht eine Halterung des Mobiltelefons im Wesentlichen so, dass es nur in kleinen oder auch in keinen Bereichen an dem Außenbereich des Ladeschalengehäuses 12, 14 anliegt. Daher ermöglicht diese Ausgestaltung der Ladeschale 10 eine Verwendung verschieden ausgeführter Mobiltelefone mit derselben Ladeschale 10, so lange das Mobiltelefon mit einer zum Stecker 30 passenden Buchse versehen ist.
Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Haltevorrichtung für ein mobiles elektrisches Gerät, mit einem Aufnahmeelement und einem Kontaktelement-Träger mit einem daran angebrachten Kontaktelement, wobei das Aufnahmeelement mindestens eine Nut und der Kontaktelement-Träger mindestens einen Vorsprungabschnitt umfasst, wobei weiterhin der Kontaktelement-Träger dadurch gegenüber dem Aufnahmeelement bewegbar ist, dass der mindestens eine Vorsprungabschnitt in Anlage mit der mindestens einen Nut stehend entlang dieser geführt wird. Weiterhin kann der Kontaktelement-Träger ein elastisches Element umfassen, mit welchem die Anordnung von Kontaktelement-Träger und Aufnahmeelement in einem Ruhezustand stabilisiert wird. Dieser Aufbau einer Haltevorrichtung ermöglicht ein einfaches Herstellungsverfahren einer Haltevorrichtung für ein mobiles elektrisches Gerät bei gleichzeitiger Schonung der (elektrischen) Kontaktelemente bei der Benutzung der Haltevorrichtung mit dem mobilen elektrischen Gerät.

10: Haltevorrichtung
12: Halterdeckel
14: Halterboden
16: Öffnung im Halterdeckel
17: Stützbereich des Gehäusedeckels
18: hinterer Randbereich des Gehäusedeckels
19: vorderer Randbereich des Gehäusedeckels
20: Kontaktelement-Träger
22: Vorsprungsabschnitt
24: Federelement
26: erste Vorsprungswand
27: zweite Vorsprungswand
28: Vorsprungsendbereich
30: Kontaktelement
40: Aufnahmeelement
42: Nut
44: erste Nutwand
45: zweite Nutwand
46: Nutboden
50: Federgegenlager
60: Richtung der Kippbewegung
62: Richtung der Translationsbewegung
70: erster Stützpunkt
72: zweiter Stützpunkt
80: Nut-Öffnungswinkel
82: Vorsprungs-Öffnungswinkel

Claims

Haltevorrichtung (10) für ein tragbares elektrisches Gerät, mit – einem Aufnahmeelement (40), – einem Kontaktelement-Träger (20) mit einem daran angebrachten Kontaktelement (30) zur Verbindung des tragbaren elektrischen Geräts mit der Haltevorrichtung (10), wobei das Aufnahmeelement (40) eine Nut (42) und der Kontaktelement-Träger (20) einen Vorsprungsabschnitt (22) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktelement-Träger (20) dadurch gegenüber dem Aufnahmeelement (40) bewegbar ist, dass der Vorsprungsabschnitt (22) in Anlage mit der Nut (42) stehend entlang dieser geführt wird.
Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (42) derart ausgebildet ist, dass bei der Führung des Vorsprungsabschnitts (22) entlang der Nut des Kontaktelement-Trägers (20) eine Dreh- und/oder Translationsbewegung bezüglich des Aufnahmeelements (40) ausführt.
Haltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsrichtung des Kontaktelement-Trägers (20) im Wesentlichen parallel zur Nutquerschnittsebene verläuft.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (10) weiterhin ein elastisches Element (24) zur Rückstellung der Anordnung von Kontaktelement-Träger (20) und Aufnahmeelement (40) nach einer Belastung in eine Ruheposition umfaßt.
Haltevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (24) als Federzunge oder Spiralfeder ausgebildet ist.
Haltevorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktelement-Träger (20) das elastische Element (24) umfaßt, insbesondere dass der Kontaktelement-Träger (20) und das elastische Element (24) einteilig ausgebildet sind.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (42) zwei durch einen Bodenbereich (46) verbundene Nut-Wandbereiche (44, 45) umfaßt.
Haltevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Ruheposition der gesamte Berührungsbereich (70, 72) von dem Vorsprungsabschnitt (22) und der Nut (42) innerhalb der Nut-Wandbereiche (44, 45) befindet.
Haltevorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der Ruheposition die Bewegung des Kontaktelement-Trägers (20) bei einer Belastung derart er folgt, dass sich der Vorsprungsabschnitt (22) in Richtung des Bodenbereichs (46) der Nut bewegt.
Haltevorrichtung einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprungsabschnitt (22) zwei durch einen Endbereich (28) verbundene Vorsprungs-Wandbereiche (26, 27) umfaßt und in einem belasteten Zustand der Endbereich (28) des Vorsprungs (22) zumindest bereichsweise an der Nut (42) anliegt, insbesondere zumindest bereichsweise am Bodenbereich (46) der Nut (42) zur Anlage kommt.
Haltevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem belasteten Zustand der Kontaktelement-Träger (20) gegenüber dem Aufnahmeelement (40) verkippbar ist.
Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (30) als Stecker oder Buchse ausgebildet ist.
Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (30) elektrische Kontaktbereiche zur Herstellung eine elektrische Verbindung zwischen dem tragbaren elektrischen Gerät und der Haltevorrichtung (10) aufweist.
Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (42) einen Abschnitt mit einem im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt mit einem Öffnungswinkel α₁ (80) aufweist.
Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprungsabschnitt (22) einen Abschnitt mit einem im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt mit einem Öffnungswinkel α₂ (82) aufweist.
Haltevorrichtung nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass α₁ (80) > α₂ (82) ist.
Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (40) und/oder der Kontaktelement-Träger (20) und/oder das elastische Element (24) aus Kunststoff, insbesondere als Spritzgussteile, ausgebildet sind.
Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung als Ladegerät und/oder Ladeschale ausgebildet ist.