ШАРНИРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ПАНЕЛИ МОНИТОРА С КОРПУСОМ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОННОГО ПРИБОРА ТИПА НОУТБУК

Полезная модель относится к электронике и вычислительной технике и может быть использована для создания специализированных электронных приборов, устанавливаемых на подвижных носителях, работающих в условиях воздействия механических вибраций и ударов.
При создании специализированных электронных приборов типа ноутбук в качестве панели монитора могут быть использованы специализированные видеоустройства и планшетные компьютеры в металлических корпусах, что требует от шарнирного устройства обеспечения надежной фиксации панели монитора при заданном угле открывания и большого фрикционного момента, позволяющего плавно открывать и опускать относительно тяжелую массу панели монитора при его закрывании.
Известен шарнир для ноутбука с пружинным открывателем, содержащий поворотный кронштейн, прикрепленный к панели дисплея, неподвижный кронштейн, закрепленный на корпусе ноутбука, вал, вставленный через отверстия в кронштейнах. На свободной части вала установлена пружина, один конец которой зафиксирован в прорези вала, а другой - в отверстии плоской части поворотного кронштейна. В цилиндрической части поворотного кронштейна со стороны неподвижного кронштейна предусмотрен фиксирующий выступ, входящий при вращении поворотного кронштейна в зацепление с С-образным стопорным кольцом, жестко закрепленным на валу. По мере опускания панели дисплея фиксирующий выступ поворотного кронштейна давит на стопорное кольцо и пружина аккумулирует силу трения. Эта сила будет высвобождаться при открывании ноутбука, давая возможность панели дисплея отделяться от корпуса компьютера под определенным углом. (US 2004088825, E05F 1/14, опубл. 2004-05-13).
Недостатком данного шарнирного устройства является отсутствие фрикционных элементов, создающих надежный момент трения, позволяющий плавно опускать относительно тяжелые панели монитора специализированных электронных приборов при их закрывании.
Известно шарнирное устройство для ноутбука, обеспечивающее пользователя возможностью свободно регулировать угол открывания монитора путем создания удерживающего момента с помощью силы трения при повороте монитора, содержащее два поворотных кронштейна, прикрепленных к панели монитора, и два неподвижных кронштейна, закрепленных на корпусе ноутбука, два вала, один конец которых жестко закреплен в осевой части подвижных кронштейнов, а второй конец размещен в отверстиях осевой части неподвижных кронштейнов с возможностью поворота. Между внутренними поверхностями отверстий в осевой части неподвижных кронштейнов и наружными поверхностями свободных частей валов установлены пружинные вставки, создающие при повороте панели монитора момент трения, обеспечивающий плавную фиксацию панели монитора относительно горизонтальной части корпуса ноутбука (KR 20060109801, G06F 1/16, опубл. 2006-10-23).
Недостатком данного технического решения является отсутствие стопорных элементов, обеспечивающих надежную фиксацию панели монитора при открывании ее на заданный угол, необходимый при работе с ноутбуком в условиях воздействия механических вибраций и ударов.
В основу полезной модели положена задача создания шарнирного устройства для соединения панели монитора с корпусом специализированного электронного прибора типа ноутбук, обеспечивающего повышенную надежность фиксации панели монитора при открывании ее на заданный угол, необходимый для работы с прибором и обеспечение плавного удерживания панели в любом положении при ее открывании и закрывании относительно корпуса в условиях воздействия механических вибраций и ударов.
Выполнение вышеуказанной технической задачи обеспечивается тем, что в шарнирном устройстве для соединения панели монитора с корпусом специализированного электронного прибора типа ноутбук, содержащем поворотные кронштейны, неподвижные кронштейны, валы, проходящие через отверстия в поворотных и неподвижных кронштейнах, пружинные, фиксирующие и фрикционные элементы, два поворотных кронштейна объединены в один поворотный кронштейн, с одной стороны которого установлена подвижная подпружиненная с возможностью перемещения вдоль оси вала, закрепленного на первом неподвижном кронштейне, втулка с выступом, входящим с возможностью фиксации в паз неподвижной втулки, закрепленной на торцевой стороне поворотного кронштейна, с другой стороны поворотного кронштейна установлена двойная фрикционная муфта, состоящая из разделенной на сегменты неподвижно закрепленной на торцевой стороне поворотного кронштейна втулки, внутренняя коническая поверхность которой сопряжена с наружной конической поверхностью подпружиненной с возможностью перемещения вдоль оси вала, закрепленного на втором неподвижном кронштейне, подвижной втулки, а наружная цилиндрическая поверхность которой сопряжена с внутренней поверхностью цилиндрической втулки, неподвижно закрепленной на этом же неподвижном кронштейне; при этом поворотный и неподвижные кронштейны, а также валы выполнены пустотелыми.
Благодаря наличию подвижно закрепленной на валу одного неподвижного кронштейна подпружиненной вдоль оси вала втулки с выступом, входящим в паз неподвижной втулки, закрепленной на торцевой стороне поворотного кронштейна, при развороте панели монитора на заданный угол обеспечивается ее надежная фиксация.
Благодаря наличию двойной фрикционной муфты, состоящей из разделенной на сегменты и неподвижно закрепленной на торцевой стороне поворотного кронштейна втулки с внутренней конической поверхностью, входящей во взаимодействие с наружной конической поверхностью подвижной втулки, подпружиненной вдоль оси вала, который закреплен на втором неподвижном кронштейне, а также закрепленной на этом же кронштейне цилиндрической втулки, внутренняя поверхность которой охватывает наружную поверхность разделенной на сегменты втулки, создается двойной фрикционный момент, так как взаимодействуют две поверхности трения - коническая пара и цилиндрическая пара, тем самым обеспечивается возможность плавного опускания относительно тяжелой панели монитора при ее закрывании и надежное ее удерживание в любом положении при открывании.
Сочетание этих фрикционных и фиксирующих элементов обеспечивает надежную работу специализированного электронного прибора.
Выполнение поворотного кронштейна, неподвижных кронштейнов и валов пустотелыми позволяет выполнить электрические соединения между панелью монитора и корпусом электронного прибора в виде двух жгутов, проходящих через оба неподвижных кронштейна, обеспечивая резервирование электрических цепей, что также повышает конструктивную надежность электронного прибора.
Сущность полезной модели схематично поясняется фиг.1-4. На фиг.1 представлен общий вид шарнирного устройства, устанавливаемого сзади специализированного электронного прибора. На фиг.2 показан поперечный разрез двойной фрикционной муфты (разрез А-А). На фиг.3 представлено крепление состоящей из сегментов втулки (разрез Б-Б). На фиг.4 показан вид сверху на подпружиненную втулку с выступом, зафиксированным в пазу неподвижной втулки, закрепленной на торцевой стороне поворотного кронштейна (вид В).
Шарнирное устройство для соединения панели монитора с корпусом специализированного электронного прибора типа ноутбук содержит поворотный кронштейн 1, прикрепляемый с помощью винтов, проходящих через отверстия 1а к панели монитора, два неподвижных кронштейна 2 и 3, закрепляемых с помощью винтов, проходящих через отверстия 2а и 3а на задней стенке корпуса прибора, два вала 4 и 5, одни концы которых жестко закреплены в отверстиях 2б и 3б неподвижных кронштейнов 2 и 3 соответственно, другие концы которых проходят через отверстия 1б в поворотном кронштейне 1 с обеспечением возможности его поворота. С одной стороны поворотного кронштейна 1, в промежутке между торцевой его частью и неподвижным кронштейном 2, установлена с возможностью перемещения вдоль оси вала 4 подвижная подпружиненная пружиной 6 втулка 7 с фиксирующим выступом 7а, входящим под воздействием пружины 6 в паз 8а неподвижной втулки 8, жестко закрепленной на торцевой части поворотного кронштейна 1. Втулка 7 содержит продольный паз 7б, внутри которого размещена головка винта 4а, жестко закрепленного в стенке вала 4. С другой стороны поворотного кронштейна 1, в промежутке между торцевой его частью и неподвижным кронштейном 3, установлена двойная фрикционная муфта, которая состоит из неподвижно закрепленной на торцевой части поворотного кронштейна 1 втулки 9, подвижной, подпружиненной пружиной 10 с возможностью перемещения вдоль оси вала 5, втулки 11 и цилиндрической втулки 12, жестко закрепленной на торцевой поверхности неподвижного кронштейна 3. Втулка 9 содержит сегменты 9а, а втулка 11 имеет продольный паз На, внутри которого размещена головка винта 5а, жестко закрепленного в стенке вала 5. Кронштейн 1 содержит внутренние полости 1в, внутри валов 4 и 5 выполнены сквозные отверстия 4б и 5б, а в кронштейнах 2 и 3 выполнены внутренние полости 2в и 3в соответственно. В стенках валов 4 и 5 в местах сопряжения с полостями 2в и Зв выполнены окна 4в и 5в. Выполнение вышеуказанных деталей пустотелыми позволяет осуществить электрический монтаж проводов, соединяющих панель монитора с электронным блоком прибора двумя жгутами с резервированием электрических цепей.
Устройство работает следующим образом.
При открывании панели монитора фиксирующий выступ 7а подпружиненной втулки 7 скользит по кольцевой торцевой поверхности неподвижной втулки 8, что не препятствует ее открыванию до тех пор, пока выступ 7а под действием пружины 6 не войдет в паз 8а втулки 8. Это положение панели монитора соответствует заданному углу ее открывания при эксплуатации. Для изменения угла открывания панели, а также для ее закрывания необходимо втулку 7 вывести из зацепления с втулкой 8 (отодвинуть от поворотного кронштейна) и повернуть панель монитора на желаемый угол. Удерживание панели монитора в любом положении обеспечивается двойной фрикционной муфтой путем создания необходимого тормозного момента, образованного трущимися поверхностями 9б и 9в втулок 9, 11, 12.
При воздействии сжатой пружины 10 на подвижную втулку 11 ее коническая поверхность входит во взаимодействие с внутренней конической поверхностью втулки 9, образуя первую фрикционную пару. При этом сегменты 9а втулки 9, разжимаясь, входят во взаимодействие с внутренней цилиндрической поверхностью втулки 12, образуя вторую фрикционную пару.
Наличие двух трущихся поверхностей 9б и 9в позволяет создать значительный тормозной момент, способный зафиксировать панель монитора в любом положении.