DE69713297T2

DE69713297T2 - Scharnier mit elastisch überdehnbarem offenanschlag sowie eine ein derartiges scharnier umfassende brille

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Publication number: DE69713297T2
Application number: DE69713297T
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1997-03-14
Publication date: 2003-02-13
Anticipated expiration: 2017-03-15
Also published as: WO1997035085A1; CN1092742C; EP0886712B1; JP2000513424A; JP4032088B2; EP0886712A1; ATE219205T1; CN1216083A; FR2746151A1; US6168341B1; DE69713297D1; FR2746151B1; BR9708058A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz und zur Führung eines langgestreckten Bauteils, wie eines Strangs oder eines Rohrs, das auf Höhe des Gelenks zwei starren, aneinander angelenkten Elementen zugeordnet ist, sowie industrielle Anwendungen dieser Vorrichtung.
Die Erfindung betrifft, genauer gesagt, eine derartige Vorrichtung, bei der die starren Elemente miteinander durch ein dehnbares Gelenk verbunden sind, das ihnen gestattet, verschiedene Winkelstellungen zueinander einzunehmen, und bei der das langgestreckte Bauteil in der Reihe von zwei einander gegenüberstehenden Kanälen angeordnet ist, die jeweils in den starren Elementen vorgesehen sind, wobei dieses langgestreckte Bauteil entweder aus einem Werkstoff mit elastischen Eigenschaften oder aus einem biegsamen, nichtelastischen Werkstoff, dem ein elastisches Teil zugeordnet ist, besteht und dazu bestimmt ist, die starren Elemente aneinander zu halten.
In zahlreichen technischen Bereichen werden Gelenke verwendet, die dazu bestimmt sind, zwei starren Elementen zu gestatten, sich um mindestens einen Schwenkpunkt zu verschwenken und auf diese Weise verschiedene Winkelstellungen zueinander einzunehmen. Diese Gelenke können beispielsweise die Form von Metallscharnieren, dehnbaren Gelenken, Kugelgelenken, Kardangelenken usw. haben. Bei manchen Verwendungszwecken kann es auch erforderlich sein, zwischen den starren Elementen eine elektrische, hydraulische, pneumatische, optische oder mechanische Verbindung vorzusehen, um beispielsweise eine Steuerung, ein Signal, eine Energie, eine Kraft oder irgendeine Information von einem starren Element zum anderen zu übertragen. So ist es in der Kraftfahrzeugindustrie manchmal wünschenswert, elektrische Kabel zwischen dem Türrahmen der Karosserie eines Fahrzeugs und der an diesem angelenkten Tür durchzuführen, um einen Motor zu versorgen, der als Antwort auf eine vom Fahrzeuginneren aus ausgeübte Steuerung auf die Ausrichtung der Außenrückspiegel einwirkt. Nun dürfen diese elektrischen Kabel natürlich nicht den einwandfreien Betrieb des Gelenks beeinträchtigen und dürfen durch dieses auch nicht beschädigt werden. Bei den Systemen des Stands der Technik findet der Durchgang solcher Kabel oder anderer langgestreckter Bauteile von einem starren Element zum anderen im allgemeinen auf zwei Arten statt: direkter Durchgang durch das Scharnier oder Durchgang durch einen vom Gelenk unabhängigen Balg.
Ein derartiger Durchgang wird durch die internationale Patentanmeldung WO 92/15916 veranschaulicht, in der ein dehnbares oder elastisches Scharnier mit zwei starren Elementen beschrieben wird, die einander ergänzende Anlagefläche besitzen und um eine reale oder imaginäre Drehachse gegeneinander verschwenken können. In jedem der beiden starren Elemente ist ein Durchgang vorgesehen, der dazu bestimmt ist, ein Ende eines langgestreckten elastischen Verbindungselements aufzunehmen, das für die Übertragung einer Kraft ausgelegt ist. Ein anderes Beispiel eines elastischen Scharniers wird in der europäischen Patentanmeldung Nr. 0 689 634 im Namen von Chene et al. beschrieben, bei dem man die oben beschriebenen Merkmale wiederfindet. Der Nachteil dieser Systeme ist, daß sie erfordern, daß die mit dem langgestreckten Bauteil in Kontakt stehenden Oberflächen vollständig poliert und frei von scharfen Kanten sein müssen, um einen zu schnellen Verschleiß dieses Bauteils zu vermeiden. Hierfür sind kostspielige und komplizierte Arbeitsgänge erforderlich, die die Herstellungskosten dieser Gelenke beeinträchtigen.
Bei den bekannten Systemen mit Balg gestattet der Balg in einem gewissen Maß den Schutz des langgestreckten Bauteils, man hat jedoch festgestellt, daß dieser Schutz nicht ausreicht, da die Gefahren der Verklemmung, des Abscherens oder des Zerschneidens dieses Bauteils nicht vernachlässigbar sind. Es handelt sich dabei außerdem um eine relativ aufwendige Technik, da die Verwendung eines Balgs einerseits die Herstellung einer gewissen Anzahl von Bohrungen für seine Befestigung an den beiden starren Elementen und andererseits die Einstellung des maximalen Dehnungsgrads des Balgs bei dem maximalen Öffnungswinkel des Gelenks erfordert.
Die Erfindung gestattet es, diese Nachteile des Stands der Technik durch Schaffung einer Vorrichtung zum Schutz und zur Führung eines langgestreckten Bauteils zu beseitigen, welche die Form eines beweglichen Organs hat, das zwischen den starren Elementen des Gelenks angeordnet ist, wobei dieses Organ in einer zu einer Drehebene des Gelenks parallelen Ebene dreh- und translationsbeweglich ist und einen dieses langgestreckte Bauteil aufnehmenden Durchgang aufweist.
Ein bewegliches Organ vom oben beschriebenen allgemeinen Typ, das jedoch nicht translationsbeweglich ist, ist aus US-A-5 394 297 bekannt, in der eine rotierende Muffe beschrieben wird, die am Gelenk zwischen einem Bildschirm und einer Tastatur eines tragbaren Computers vorgesehen ist.
Erfindungsgemäß hat der im beweglichen Organ vorgesehene Durchgang außerdem im wesentlichen die Form eines Torusinnenteils mit kreisförmigem oder elliptischem Querschnitt, dessen Meridiankreise einen Radius haben, der höchstens gleich dem kleinsten Krümmungsradius des langgestreckten Bauteils in Nähe der offenen Enden dieses Durchgangs ist.
Das erfindungsgemäße bewegliche Organ hat die Aufgabe, das langgestreckte Bauteil zu führen, beispielsweise um zu vermeiden, daß es sich mit einem ggf. angrenzenden Scharnier schneidet, oder um in dehnbaren Scharnieren die übertragene Kraft auszurichten. Außerdem gestattet ihm seine Drehbeweglichkeit, sich bezüglich des langgestreckten Bauteils zu positionieren, was zu einer besseren Steuerung des Krümmungsradius des langgestreckten Bauteils in Nähe des beweglichen Organs führt und infolgedessen die Wahrscheinlichkeit verringert, daß dieses Bauteil auf seiner Länge nicht wünschenswerte Krümmungen aufweist.
Um außerdem jeden Verschleiß des langgestreckten Bauteils im Kontakt mit den Innenwänden dieses beweglichen Organs zu vermeiden, muß dieses Organ aus einem Werkstoff bestehen, der eine minimale Rauheit besitzt, wie z. B. aus Keramik, einem poliertem Metall usw..
Das bewegliche Organ kann sich vorzugsweise in zwei zueinander rechtwinkligen Ebenen frei bewegen, deren jede zur Drehebene des Gelenks parallel ist.
Die in den beiden starren Elementen vorgesehenen Kanäle münden vorteilhafterweise jeweils in einen in den Enden der starren Elemente gebildeten Hohlraum, wobei diese Hohlräume einander gegenüberstehen und die Enden einander zugeordnete Formen besitzen, so daß, wenn die starren Elemente miteinander in Eingriff gebracht sind, wobei die einander zugeordneten Formen ihrer Enden gegenseitig zusammenwirken, das bewegliche Organ dafür ausgelegt ist, in diesen Enden aufgenommen zu werden. Auf diese Weise ist es möglich, den starren Elementen eine stabile Winkelstellung zueinander zu verleihen. Andere solche Winkelstellungen können beispielsweise erhalten werden, indem vorgesehen wird, daß die Enden dieser starren Elemente eine Konfiguration besitzen, die bei der Winkelbewegung dieser Elemente zueinander in einer Drehebene des Gelenks einen Nockeneffekt erzeugt.
Mindestens eines der starren Elemente kann außerdem mit einen Anschlag bildenden Mitteln versehen sein, die die Winkelbewegungen dieser Elemente zueinander in mindestens einer Drehebene des Gelenks beispielsweise bis zu einer unstabilen Winkelstellung zueinander begrenzen.
Das langgestreckte Bauteil kann massiv oder hohl sein. Es kann sich um einen. Strang oder ein Rohr handeln, der bzw. das aus einem nichtelastischen biegsamen Werkstoff besteht, dem mindestens ein elastisches Teil, wie eine Schraubenfeder, zugeordnet ist, wobei dieser Strang oder dieses Rohr durch Blockierteile blockiert ist, die in jedem dieser starren Elemente vorgesehen sind. Gemäß einer anderen Möglichkeit kann es sich um einen elastischen Strang handeln, dessen Enden jeweils in jedem dieser starren Elemente verankert sind. Auf diese Weise kann das langgestreckte Bauteil die Form eines Drahts oder Fadens, eines Kabels, eines Schlauchs oder dergleichen haben, die geflochten, verdrillt, verlitzt und/oder ummantelt sein können. Die rohrförmigen Übertragungsmittel sind beispielsweise dafür ausgelegt, eine elektrische, hydraulische, pneumatische oder optische Verbindung herzustellen, während die strangförmigen langgestreckten Bauteile die Übertragung einer mechanischen Kraft, beispielsweise einer elastischen Kraft, von einem starren Element auf das andere gestatten.
Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß das erfindungsgemäße Scharnier ein Gelenk mit einem immateriellen Schwenkpunkt bildet, der sich aus der gegenseitigen Anlage von Kontaktflächen ergibt.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf bevorzugte industrielle Anwendungen dieser Vorrichtung. So betrifft die Erfindung auch ein Brillengestell, dem eine solche Vorrichtung eingegliedert ist und bei dem die starren Elemente beispielsweise einen integrierenden Bestandteil eines Brillenbügels und einer Brillengestellseite bilden. Bei anderen Anwendungen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in ein Türscharnier integriert. Die starren Elemente bilden beispielsweise einen integrierenden Bestandteil einer Tür bzw. eines Türrahmens einer Kraftfahrzeugkarosserie.
Die Erfindung ist jedoch auch in anderen technischen Bereichen anwendbar, z. B. bei der Herstellung von Prothesengelenken und von industriellen Roboterelementen, ohne daß diese Anwendungen begrenzend sind. Bei allen Verwendungen können die starren Elemente natürlich mit den aneinander angelenkten Teilen des Objekts einstückig ausgeführt sein oder an oder in diesen montiert sein.
Zum besseren Verständnis der Erfindung folgt eine ausführliche Beschreibung von nicht begrenzenden Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung. In dieser zeigen:
Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer auf ein dehnbares Gelenk angewandten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht der auf ein Brillenscharnier angewandten Vorrichtung von Fig. 1 in normaler offener Stellung, d. h. in 90º-Stellung des Bügels,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung von Fig. 2,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung von Fig. 2 in geschlossener Stellung des Bügels,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung von Fig. 2 in einer ersten Stellung der Öffnungsüberschreitung des Bügels und
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung von Fig. 2 in einer zweiten Stellung der Öffnungsüberschreitung des Bügels.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die auf ein dehnbares Gelenk angewandt ist. Im Nachstehenden wird mit "distal" ein Bereich eines Teils bezeichnet, der vom beweglichen Organ weiter entfernt ist als ein anderer Bereich des Teils, der seinerseits mit "proximal" bezeichnet wird.
Die dargestellte Vorrichtung ist auf ein Gelenk zwischen einem ersten starren Element 104 und einem zweiten starren Element 105 angewandt.
In dieser Figur weist das starre Element 104 einen distalen Teil 21 mit zylindrischem Querschnitt und einen proximalen Teil 12 auf. Der proximale Teil 12 hat grob die Form eines Parallelflachs, wobei der Querschnitt dieses proximalen Teils 12 größere Abmessungen als der distale Teil 21 besitzt. Natürlich können der proximale Teil 12 und der distale Teil 21 des Elements 104 auch im Querschnitt eine allgemeine Ausformung und Abmessungen besitzen, die ähnlich sind. Im proximalen Teil 12 ist ein im wesentlichen zylindrischer Hohlraum 14 vorgesehen, dessen Achse Z-Z' im wesentlichen mit der Längsachse des distalen Teils 21 in einer Linie ist. Der Hohlraum 14 mündet gleichzeitig an der Oberseite 15 dieses Parallelflachs und auf seiner dem distalen Teil 21 entgegengesetzten Seitenfläche 16 aus. Der Hohlraum 14 bildet an der Verbindung zwischen dem distalen Teil 21 und dem proximalen Teil 12 des Elements 104 eine Verengung 29, die in einen Längskanal 111 mündet, der in der Dicke des distalen Teils 21 des Elements 104 vorgesehen ist.
Das starre Element 105 besitzt seinerseits ebenfalls eine distalen Teil 22 von allgemein zylindrischer Form und einen proximalen Teil 40. Der proximale Teil 40 weist zwei Teile auf, und zwar einen L-förmigen Teil 17 und einen U-förmigen Teil 18.
Genauer gesagt, der Teil 17, der größere Abmessungen als der distale Teil 22 besitzt, hat im Profil die Form eines "L", dessen vertikaler Schenkel (in Fig. 1 betrachtet) aus einer rechteckigen Hauptwand 17a besteht, die auf die radiale Fläche des distalen Teils 22 folgt, und dessen horizontaler Schenkel von einer rechteckigen Nebenwand 17b gebildet ist, die zur Hauptwand 17a rechtwinklig ist und mit dieser einen Längsrand gemeinsam hat.
Der Teil 18 bildet eine Schale und hat im Profil die Form eines "U" mit einer ebenen Basis 18a und Schenkeln 18b und 18b'. Die Außenseite der Schenkel 18a und 18a' ist eben. Die rechteckige Basis 18a der Schale 18, oder Boden, bildet eine Verlängerung der Hauptwand 17a, während der Schenkel 18b' der Schale eine Verlängerung der Nebenwand 17b bildet, wobei dieser Schenkel 18b' über diese Nebenwand hinausragt. Die Schale 18 bildet einen Hohlraum 36 mit offenem Boden.
Wie Fig. 2 zeigt, ist in dem starren Element 105 ein Längskanal 110 vorgesehen, der eine proximale Zone 110a und eine distale Zone 110b größeren Durchmessers aufweist, und bei seinem Austritt aus der Hauptwand 17a des proximalen Teils 17 mündet er in die Schale 18.
Wie Fig. 1 zeigt, sind die starren Elemente 104 und 105 so ausgelegt, daß sie in gegenseitigen Eingriff kommen, wobei die Nebenwand 17b des proximalen Teils mit einem Ausschnitt 19 zusammenwirkt, der in der Unterseite 20 des proximalen Teils 12 vorgesehen ist, während der Teil des Schenkels 18b' der Schale, der über die Nebenwand 17b hinausragt, dafür ausgelegt ist, in einer Aussparung 23 aufgenommen zu werden, die in der Seitenfläche 16 des proximalen Teils 12 vorgesehen ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt ein bewegliches Organ 107, das die Außenform eines Ellipsoids besitzt und in dem ein Durchgang 108 vorgesehen ist, der im wesentlichen die Form eines Torusinnenteils hat.
Wenn die einander zugeordneten proximalen Teile 12 und 40 der starren Elemente 104 und 105 in gegenseitigem Eingriff sind, kann das bewegliche Organ 107, wie Fig. 2 zeigt, zum Teil in dem zum Element 105 gehörenden Hohlraum 36 der Schale 18 und zum Teil in dem zylindrischen Hohlraum 14 des Elements 104 aufgenommen werden, und der das Element 107 durchquerende Durchgang 108 ist so ausgelegt, daß er mit den in den starren Elementen 104 und 105 vorgesehenen Längskanälen 111 und 110 in einer Linie liegt. In der Aneinanderreihung des im starren Element 105 vorgesehenen Längskanals 110, des am Ende dieses Elements vorgesehenen Hohlraums 36, des Durchgangs 108 des beweglichen Organs 107, der im starren Element 104 gebildeten Verengung 29 und des in diesem Element vorgesehenen Längskanals 111 ist ein langgestrecktes Bauteil 109 angeordnet.
Obwohl das bewegliche Organ 107 bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform mit den Innenwänden der Schale 18 in Kontakt ist, kann gewünschtenfalls zwischen ihnen auch ein Spiel vorgesehen sein. In einer anderen Winkelstellung der starren Elemente 104 und 105 zueinander kann das bewegliche Organ 107 sich auch außerhalb der Hohlräume 14 und 36 befinden oder kann ganz im Hohlraum 14 enthalten sein.
Wie Fig. 2 im Besonderen zeigt, die eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die auf ein dehnbares Gelenk für ein Brillengestell angewandt ist, in normaler Öffnungsstellung des Bügels zeigt, besteht das zu schützende langgestreckte Bauteil 109 aus einem biegsamen Strang, dem eine Feder 26 zugeordnet ist. Der Strang 106, der nichtelastisch ist, ist gespannt. Die Enden des Strangs 109 sind in Blockierteilen 24 und 38 verquetscht oder anders durch diese blockiert. Das Blockierteil 24 besitzt einen verbreiterten Bereich 25, der sich an einer Schulter 30 abstützen kann, die am proximalen Ende der distalen Zone 110b des Kanals 110 vorgesehen ist. Das Blockierelement 38 besitzt eine einen Endanschlag bildende Fläche 37, die am freien Ende 33 des distalen Teils 21 des Elements 104 zur Anlage kommen kann. Das distale Ende 28 der Feder 26 stützt sich an der Fläche 37 des Blockierteils 38 ab und das andere Ende 27 der Feder kommt an einer Schulter 31 in Anschlag, die am proximalen Ende des Kanals 111 vorgesehen ist.
Nun wird die Arbeitsweise des oben beschriebenen Brillengestellgelenks unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 6 beschrieben. In der weiteren Beschreibung geht man davon aus, daß das Element 104 Teil eines Brillenbügels ist und daß das Element 105 zu einer Brillengestellseite gehört, obwohl die Erfindung auch auf die umgekehrte Situation sowie auf jede Form der Verwendung eines dehnbaren Scharniers anwendbar ist.
Fig. 3 zeigt das Gelenk in der normalen offenen Stellung des Bügels, die der in Fig. 2 dargestellten Stellung entspricht. Man stellt fest, daß, wenn die starren Elemente 104 und 105 in einer Linie liegen und miteinander in Eingriff stehen, der Schenkel 18b der Schale 18 in dem im starren Element 104 vorgesehen Hohlraum 14 teilweise über dem beweglichen Organ 107 vorsteht. Wenn man den Brillenbügel in die in Fig. 4 gezeigte geschlossene Stellung bringen möchte, verschwenkt man das Element 104 bezüglich des Elements 105 in Richtung des Pfeils F1 (Fig. 3). Während dieser Drehung wird das obere Ende der Seitenfläche 16 des Elements 104 längs der Hauptwand 17a des Elements 105 geführt, bis es an der Nebenwand 17b anstößt und die Oberseite 15 des Elements 104 an der Hauptwand 17a des Elements 105 in Anschlag ist (Fig. 4). Der Schenkel 18b der Schale 18 steht nun im Hohlraum 14 des Elements 104 vor, wo er an der Innenwand 32 (Fig. 1) dieses Elements in Anschlag ist. Was die Arbeit der Feder 26 (Fig. 2) während dieser Drehung des Gelenks betrifft, so wird der Strang 109, der nichtelastisch ist, in einer ersten Phase auf Zug belastet, so daß ihm von der Feder 26 eine effektive Längenergänzung geliefert werden muß, was durch Komprimierung dieser Feder geschieht. Indem sie sich komprimiert, gestattet die Feder 26 nämlich dem Strang 109, in Richtung des Pfeils F3 (Fig. 2) zu gleiten. Die Komprimierung der Feder 26 wird dadurch begrenzt, daß das Blockierelement 38 an der Endwand 33 (Fig. 2) des distalen Teils 21 in Anschlag kommt. Der durch die Flächen der starren Elemente 104 und 105 erzeugte Nockeneffekt führt dann zu einer Verringerung der auf den Strang 109 ausgeübten Belastung, der einen kürzeren Weg zu durchlaufen hat, wobei diese Verringerung außerdem durch das Verschwenken und die Bewegung des beweglichen Organs 107 im Laufe der Drehung in der Ebene des Gelenks möglich gemacht wird, bis es einen Winkel von etwa 45º mit den Längsachsen der starren Elemente 104 und 105 bildet. Der effektive Längenüberschuß des Strangs 109 wird also durch eine entsprechende Ausdehnung der Feder 26 absorbiert, die dabei bestrebt ist, in ihre Ruhestellung zurückzukehren.
Wenn man nun das Gelenk aus der in Fig. 3 dargestellten Stellung bis in die in Fig. 5 dargestellte Stellung verschwenken möchten in der der Brillenbügel, dem das starre Element 104 zugeordnet ist, sich in einer bezüglich der normalen Öffnungsstellung um 90º überschrittenen Öffnungsstellung in der normalen Drehebene des Gelenks befindet, d. h. der Bügel befindet sich in einer Öffnungsstellung von 180º, genügt es, dem starren Element 104 eine Drehung von 90º gemäß F2 (Fig. 3) bezüglich des starren Elements 105 zu verleihen. Das freie Ende der Nebenwand 17b des Elements 105, das in der normalen Öffnungsstellung an dem im Element 104 vorgesehenen Ausschnitt 19 in Anschlag war, verschwenkt sich bei dieser Drehung längs dieses Ausschnitts 19 um 90º, bis die Nebenwand 17b und der Ausschnitt 19 in einer zweiten Anschlagsstellung gegenseitig in Anschlag kommen, wie in Fig. 5 dargestellt ist.
Fig. 6 zeigt eine andere Öffnungsüberschreitungsstellung des Brillenbügels, bei der die starren Elemente 104 und 105 miteinander einen 90º-Winkel in der Ebene bilden, die gleichzeitig zur normalen Drehebene des Gelenks und zu der Ebene der Brillengläser senkrecht ist. Die Seitenfläche 34 des starren Elements 104 ist an einem Teil der Hauptwand 17a des Elements 105 in Anschlag, der an einen Längsrand des Bodens der Schale 18 anschließt. In dieser Stellung hat sich der Brillenbügel um 90º bezüglich der in Fig. 3 dargestellten Stellung nach unten verschwenkt. Eine Öffnungsüberschreitungsstellung, die einer Verschwenkung um 90º nach oben entspricht, kann natürlich ebenfalls erhalten werden, bei der die Seitenfläche 35 des Elements 104 an einem anderen Teil (41) der Hauptwand 17a in Anschlag kommt, der an den anderen Längsrand des Bodens der Schale 18 anschließt.
In den in den Fig. 5 und 6 dargestellten Stellungen wurde der Strang 109 zunehmend auf Zug belastet, so daß die Feder 26 in entsprechender Weise komprimiert wird, bis das Blockierelement 38 an der Endwand 33 (Fig. 2) in Anschlag kommt. Die Feder ist also bestrebt, sich auszudehnen, um ihre Ruhestellung wiederzuerlangen; die starren Elemente 104 und 105 nehmen also eine unstabile Winkelstellung zueinander ein.
Obwohl das bewegliche Organ in den Fig. 5 und 6 in dem im starren Element 104 vorgesehenen Hohlraum 14 enthalten ist, kann es sich natürlich ebenso gut auch an einer beliebigen anderen Stelle längs des Wegs des langgestreckten Bauteils zwischen den starren Elementen 104 und 105 befinden, sofern es in der Lage ist, sich in der Drehebene des Gelenks zu bewegen, da das Hauptziel der Erfindung ist, auf wirksame Weise eine Führung und einen Schutz des langgestreckten Bauteils während des Betriebs des Gelenks zu gewährleisten und die übertragene elastische Kraft auszurichten, und zwar bis zu Öffnungsüberschreitungsstellungen des Gelenks, die, wie gezeigt wurde, bis zu 90º oder mehr in zwei zueinander rechtwinkligen Ebenen gehen können.

Claims

1. Scharnier, umfassend:

zwei starre Elemente (104, 105), die miteinander durch ein dehnbares Gelenk verbunden sind, das ihnen gestattet, verschiedene Winkelstellungen zueinander einzunehmen, und

ein langgestrecktes Bauteil (109), das aus einem Strang oder Rohr mit im wesentlichen zylindrischem Querschnitt besteht und in einer Reihe von zwei einander gegenüberstehenden Kanälen (111, 110) angeordnet ist, die jeweils in den starren Elementen (104, 105) vorgesehen sind, wobei das langgestreckte Bauteil (109) entweder aus einem Werkstoff mit elastischen Eigenschaften oder aus einem biegsamen, nichtelastischen Werkstoff, dem ein elastisches Teil zugeordnet ist, besteht und dazu bestimmt ist, die starren Elemente aneinander zu halten,

dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem eine Vorrichtung (107) zum Schutz und zur Führung des langgestreckten Bauteils umfasst, das die Form eines zwischen den starren Elementen (104, 105) angeordneten beweglichen Organs hat, das in einer zu einer Rotationsebene des Gelenks parallelen Ebene dreh- und translationsbeweglich ist und einen das langgestreckte Bauteil (109) aufnehmenden Durchgang (108) aufweist,

und dass dieser Durchgang (108) im wesentlichen die Form eines inneren Torusteils mit kreisförmigem oder elliptischem Querschnitt hat, dessen Meridiankreise enen Radius haben, der höchstens gleich dem kleinsten Krümmungsradius des langgestreckten Bauteils (109) in Nähe der offenen Enden des Durchgangs (108) ist.

2. Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Teil (107) sich in zwei zueinander senkrechten Ebenen frei bewegen kann, deren jede parallel zu einer Rotationsebene des Gelenks ist.

3. Scharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (110, 111) jeweils in einen Hohlraum (14, 36) münden, der in den Enden (12, 40) der starren Elemente (104, 105) geformt ist, wobei die Hohlräume (14, 36) einander gegenüberstehen, und dass die Enden (12, 40) einander zugeordnete Formen (19, 23, 17b, 18b') haben, so dass, wenn die starren Elemente (104, 105) miteinander in Eingriff gebracht sind, wobei die zugeordneten Formen (19, 23, 17b, 18b') ihrer Enden (12, 40) gegenseitig zusammenwirken, das bewegliche Organ (107) dafür ausgelegt ist, in diesen Enden (12, 40) aufgenommen zu werden.

4. Scharnier nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (12, 40) dieser starren Elemente (104, 105) eine Konfiguration besitzen, die bei der Relativwinkelbewegung der Elemente (104, 105) in einer Rotationsebene des Gelenks einen Nockeneffekt erzeugt.

5. Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der starren Elemente (104, 105) mit einen Anschlag bildenden Mitteln versehen ist, die die Relativwinkelbewegungen dieser Elemente (104, 105) in mindestens einer Drehebene des Gelenks begrenzen.

6. Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das langgestreckte Bauteil (109) ein elastischer Strang ist, dessen Enden jeweils in jedem der starren Elemente (104, 105) verankert sind.

7. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das langgestreckte Bauteil (109) ein Strang oder ein Rohr ist, der bzw. das aus einem biegsamen, nichtelastischen Material besteht, dem mindestens ein elastisches Teil (26) zugeordnet ist, und dass der Strang oder das Rohr durch Blockierteile (24, 38) blockiert ist, die jeweils in jedem der starren Elemente (104, 105) vorgesehen sind.

8. Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die starren Elemente (104, 105) durch eine mechanische, elektrische, hydraulische, pneumatische oder optische Verbindung verbunden sind.

9. Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die starren Elemente (104, 105) jeweils einen integrierenden Bestandteil eines Brillenbügels oder einer Brillengestellseite bilden.

10. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die starren Elemente (104, 105) jeweils einen integrierende Bestandteil einer Tür oder eines Türrahmens einer Fahrzeugkarosserie bilden.

11. Brillengestell, dem ein Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 9 eingegliedert ist.