DE102005062316A1 - Vorrichtung zur beweglichen Halterung einer Ein-/Ausgabeeinheit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur beweglichen Halterung einer Ein-/Ausgabeeinheit (4), insbesondere eines Flachbildschirms, der elektromotorisch aus einer liegenden Nichtgebrauchsstellung in eine stehende Gebrauchsstellung und umgekehrt schwenkbar ist und der in der Nichtgebrauchsstellung von einem Deckel (5) abgedeckt ist. Die Erfindung schlägt vor, die Bewegung des Deckels (5) über eine Kurvenscheibe (17) als Koppelglied mit der Bewegung der Ein-/Ausgabeeinheit (4) zu koppeln.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur beweglichen Halterung einer Ein-/Ausgabeeinheit mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
- Die Erfindung ist insbesondere zum Einbau und zur Verwendung in Kraftwagen vorgesehen, sie ist grundsätzlich auch in anderen Land-, Luft- oder Wasserfahrzeugen einsetzbar. Mit Ein-/Ausgabeeinheit ist insbesondere an einen Flachbildschirm bzw. an ein Display gedacht. Die Ein-/Ausgabeeinheit kann auch Tasten oder sonstige Eingabeelemente aufweisen.
- Die Ein-/Ausgabeeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist um eine insbesondere horizontale Achse schwenkbar aus einer liegenden Nichtgebrauchsstellung in eine stehende Gebrauchsstellung und umgekehrt, wobei sich die Begriffe „liegend" und „stehend" auf eine vorgesehene Einbaulage der Vorrichtung beziehen. In der stehenden Gebrauchsstellung ist die Ein-/Ausgabeeinheit von Insassen des Fahrzeugs, in das die Vorrichtung eingebaut ist, sicht- und ablesbar bzw. bedienbar. In der Nichtgebrauchsstellung ist die Ein-/Ausgabeeinheit beispielsweise in einer Art Gehäuse in einem Armaturenbrett versenkt. Das Schwenken der Ein-/Ausgabeeinheit erfolgt mittels eines vorzugsweise elektromotorischen Antriebs.
- Des Weiteren weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Deckel auf, der die Ein-/Ausgabeeinheit in der Nichtgebrauchsstellung abdeckt. Der Deckel befindet sich in diesem Fall in einer geschlossenen Stellung. Er verschließt beispielsweise eine Öffnung in einem Armaturenbrett, durch die die Ein-/Ausgabeeinheit in die stehende Gebrauchsstellung nach oben schwenkt. In geöffneter Stellung befindet sich der Deckel vorzugsweise hinter der in der Gebrauchsstellung stehenden Ein-/Ausgabeeinheit, wobei sich die Angabe „hinter" auf eine Blickrichtung der Insassen bezieht.
- Zum Führen und Bewegen des Deckels weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ein zwangsläufiges, ebenes, mehrgliedriges Getriebe auf, das eine kinematische Kette bildet.
- Eine Vorrichtung zur beweglichen Halterung eines LCD-Flachbildschirms in einem Armaturenbrett eines Kraftwagens offenbart die
DE 100 08 887 A1 . Die bekannte Vorrichtung weist einen um eine horizontale Achse schwenkbaren Bildschirm auf, der aus einer schräg nach unten gerichteten, in einer Öffnung des Armaturenbretts versenkten Nichtgebrauchsstellung, in eine senkrecht oder schräg stehende Gebrauchsstellung schwenkbar ist. In der Gebrauchsstellung steht der Bildschirm der bekannten Vorrichtung aus der Öffnung des Armaturenbretts nach oben vor und ist für die Fahrzeuginsassen sichtbar. Ein Deckel der bekannten Vorrichtung verschließt die Öffnung des Armaturenbretts und deckt den Bildschirm ab, wenn der Bildschirm nach unten in die Nichtgebrauchsstellung geschwenkt und im Armaturenbrett versenkt ist. Beim Schwenken des Bildschirms in die Gebrauchsstellung schwenkt der Deckel um eine ebenfalls horizontale Schwenkachse in die Öffnung im Armaturenbrett hinein und hinter den Bildschirm zurück. Der Bildschirm und der Deckel der bekannten Vorrichtung verschwenken zwangsläufig gemeinsam miteinander, sie sind mittels einer Kulissensteuerung gekoppelt. Die bekannte Vorrichtung benötigt einen großen Einbauraum für die Schwenkbewegungen des Bildschirms und des Deckels. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der vorstehend erläuterten Art vorzuschlagen, die eine kleinbauende Konstruktion ermöglicht.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein Koppelglied auf, das die Bewegung der Ein-/Ausgabeeinheit und die Bewegung des Deckels synchronisiert. Das Koppelglied wird vom Antrieb der Ein-/Ausgabeeinheit angetrieben und treibt seinerseits das Getriebe des Deckels an. Unter Synchronisation ist eine Abstimmung der Bewegungen des Deckels und der Ein-/Ausgabeeinheit zu verstehen, die verhindert, dass der Deckel beim Öffnen und die Ein-/Ausgabeeinheit beim Aufstellen in die Gebrauchsstellung und bei den umgekehrten Bewegungen des Deckels und der Ein-/Ausgabeeinheit kollidieren. Nicht zwingend bedeutet Synchronisation eine gleichzeitige Bewegung des Deckels und der Ein-/Ausgabeeinheit oder eine Bewegung mit stets gleichem Geschwindigkeitsverhältnis. Es können in Phasen der Bewegungen der Deckel oder die Ein-/Ausgabeeinheit langsamer oder schneller sein als in anderen Phasen der Bewegung, es können auch der Deckel und/oder die Ein-/Ausgabeeinheit während Phasen der Bewegungen still stehen.
- Das Koppelglied ermöglicht den Antrieb der Ein-/Ausgabeeinheit und des Deckels mit einem gemeinsamen Antrieb. Weiterer Vorteil des Koppelglieds ist die Synchronisation der Bewegungen der Ein-/Ausgabeeinheit und des Deckels und die Verhinderung einer Kollision der beiden Teile.
- Das Koppelglied kann beispielsweise eine Kurvenscheibe oder dgl. sein. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Koppelglied schwenkbar gelagert. Es ist beispielsweise ortsfest an einer Seitenwand eines Gehäuses der Vorrichtung schwenkbar gelagert. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Koppelglied eine Kurve aufweist, die beim Schwenken der Ein-/Ausgabeeinheit vom Antrieb abgefahren wird, wodurch der Antrieb das Koppelglied bewegt, das seinerseits das Getriebe des Deckels antreibt. Die Kurve kann beispielsweise eine Kulissenbahn und das Koppelglied eine Kurven- oder Kulissenscheibe sein. Durch die Formgebung der Kurve lassen sich die Ein-/Ausgabeeinheit und der Deckel in gewünschter Weise synchronisieren und das Verhältnis der Geschwindigkeiten der Bewegungen der Ein-/Ausgabeeinheit und des Deckels während des Schwenkens der Ein-/Ausgabeeinheit in gewünschter Weise ändern.
- Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht miteinander kämmende Verzahnungen des Koppelglieds und des Getriebes des Deckels zum Antrieb des Getriebes und damit des Deckels durch das Koppelglied vor. Die Verzahnungen können kreisförmig nach Art von Zahnrädern oder auch nach Art eines mit einer Zahnstange kämmenden Zahnrads ausgeführt sein. Zumindest eine der beiden miteinander kämmenden Verzahnungen kann gerade oder mit einer von einer Kreisform abweichenden Krümmung bzw. einem kurvenförmigen Verlauf ausgeführt sein. Die Verzahnungen haben den Vorteil, dass sie den Synchronlauf des Koppelglieds und des Deckels sicherstellen, die Stellung des Koppelglieds bestimmt die Stellung des Deckels eindeutig.
- Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Antriebsbahn vor, an der sich der Antrieb der Vorrichtung beim Schwenken der Ein-/Ausgabeeinheit entlang bewegt. Die Antriebsbahn kann eine Gehäuse- bzw. ortsfeste Verzahnung nach Art einer Zahnstange sein, mit der ein elektromotorisch antreibbares Zahnrad des Antriebs kämmt. Die Zahnstange muss nicht gerade sein, sie kann gekrümmt oder bogenförmig verlaufen.
- Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht ein Viergelenk als Getriebe und Führung des Deckels der Vorrichtung vor. Ist das Viergelenk als Parallelogramm ausgeführt, wird der Deckel beim Öffnen und Schließen parallel verschoben auf einer kreisbogenförmigen Bahn. Durch Abweichen von einem Viergelenk kann der Deckel zusätzlich zu seiner translatorischen Bewegung auf einer Kreisbogenbahn geschwenkt werden. Mit einem Viergelenk ist in einfacher Weise eine preisgünstige, stabile und zuverlässige Führung des Deckels möglich. Durch die Geometrie des Viergelenks lässt sich eine gewünschte Bewegung des Deckels erzielen.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die
1 bis3 zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung in unterschiedlichen Stellungen in Seitenansicht. - Die in der Zeichnung dargestellte, erfindungsgemäße Vorrichtung
1 weist ein kastenförmiges Gehäuse2 mit einer Öffnung3 auf, die sich in einer vorgesehenen Einbaulage an einer Oberseite des Gehäuses2 befindet und mehr als die Hälfte der Oberseite des Gehäuses2 einnimmt. Die Vorrichtung1 ist zum Einbau in ein nicht dargestelltes Armaturenbrett eines Kraftwagens vorgesehen. Das Gehäuse2 ist durchsichtig dargestellt, um Einbauteile sichtbar zu machen. Im Gehäuse2 ist ein Bildschirm4 , beispielsweise ein LCD-Flachbildschirm, untergebracht, der eine Ausgabeeinheit bildet und als Multifunktionsdisplay für Fahrerinformationen vorgesehen ist. Prinzipiell kann der Bildschirm4 auch Tasten und sonstige Bedienelemente aufweisen oder ein sog. Touch-Screen sein und dadurch eine Ein-/Ausgabeeinheit bilden. In einer in1 dargestellten geschlossenen Stellung ist der Bildschirm4 liegend mit seiner Sichtseite nach unten gerichtet im Gehäuse2 versenkt. Ein Deckel5 verschließt die Öffnung3 des Gehäuses2 . In einer in3 dargestellten geöffneten Stellung ist der Deckel5 etwas über die Öffnung3 angehoben und nach hinten bewegt. Der Bildschirm4 ist nach oben aus der Öffnung3 des Gehäuses2 vorstehend angehoben und hat eine geringe Neigung nach hinten. Er ist für Fahrzeuginsassen, insbesondere für einen Fahrer und/oder einen Beifahrer, gut sicht- und ablesbar. Der Deckel5 befindet sich in Blickrichtung des Fahrers und/oder Beifahrers gesehen hinter dem Bildschirm4 . - Der Bildschirm
4 weist einen Elektromotor6 mit angeflanschtem Untersetzungsgetriebe zum Antrieb auf. Der Elektromotor6 treibt eine Antriebswelle7 an, die das Gehäuse2 quer durchsetzt und mit ihr drehfeste Zahnräder8 an beiden Enden aufweist. Die Zahnräder8 befinden sich in Schlitzen9 in Seitenwänden des Gehäuses2 . Jeweils ein Rand der Schlitze9 weist eine Verzahnung auf, d. h. er bildet eine Zahnstange10 , mit der das Zahnrad8 kämmt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Schlitze9 und die Zahnstangen10 gerade, grundsätzlich ist auch ein nicht gerader Verlauf der Schlitze9 und der Zahnstangen10 möglich. Durch drehenden Antrieb der Antriebswelle7 und der auf ihr drehfesten Zahnräder8 mit dem Elektromotor6 lässt sich das untere, hintere Ende des Bildschirms4 , wo der Elektromotor6 angebracht ist, im Gehäuse2 vor- und zurückbewegen und der Bildschirm4 dadurch aus der in1 dargestellten, liegenden und mit der Sichtseite nach unten gerichteten Stellung über die in2 dargestellte Zwischenstellung in die in3 dargestellte, stehende, mit der Sichtseite nach vorn gerichtete, d. h. einem Fahrer und/oder Beifahrer oder allgemein einem Insassen zugewandten Stellung schwenken. - Mit vorn ist eine einem Innenraum eines Fahrzeugs, in das die Vorrichtung
1 eingebaut ist, bzw. einem Fahrzeuginsassen zugewandte Seite gemeint. Hinten meint dementsprechend eine dem Fahrzeuginnenraum bzw. einem Insassen abgewandte Seite. - In etwa mittlerer Höhe ist der Bildschirm
4 mittels einer Schwinge11 gelenkig mit dem Gehäuse2 verbunden. Die Schwinge11 bildet einen Schwenkhebel, dessen eines Ende gelenkig mit dem Bildschirm4 und dessen anderes Ende gelenkig mit den Seitenwänden des Gehäuses2 verbunden ist. - Der Deckel
5 ist mit einem Viergelenk an jeder Seitenwand des Gehäuses2 geführt. Die beiden Viergelenke bilden zwangsläufige, mehrgliedrige, ebene Getriebe, sie befinden sich auf Außenseiten der Seitenwände des Gehäuses2 . Jedes Viergelenk weist zwei Schwenkhebel12 ,13 auf, deren jeweils eines Ende schwenkbar an der jeweiligen Seitenwand des Gehäuses2 gelagert ist. Die anderen Enden der Schwenkhebel12 ,13 sind mit einem dritten Hebel14 schwenkbar verbunden, mit dem ein vom Deckel5 starr nach unten abstehender, gekrümmter Arm15 starr verbunden ist. Der Arm15 des Deckels5 durchgreift die Öffnung3 des Gehäuses2 und durchgreift einen kreisbogenförmigen Schlitz24 in der Seitenwand des Gehäuses2 . Durch Vor- und Zurückschwenken der Schwenkhebel12 ,13 wird der Deckel5 aus der in1 dargestellten, geschlossenen Stellung von der Öffnung3 des Gehäuses2 nach oben abgehoben und über die in2 dargestellte Stellung nach hinten bewegt. Die beiden Schwenkhebel12 ,13 stehen nicht exakt parallel zueinander, sie bilden zusammen mit dem Hebel14 nicht exakt ein Parallelogramm. Die Bewegung des Deckels5 ist deswegen keine ausschließliche Translationsbewegung auf einer gedachten Kreisbogenbahn, der Deckel5 schwenkt etwas während seiner Bewegung. - Der Antrieb des Deckels
5 erfolgt mit dem Elektromotor6 , der unten an der Rückseite des Bildschirms4 angebracht ist und diesen antreibt. Auf Außenseiten der Zahnräder8 weist die Antriebswelle7 Zapfen auf, die in eine Nut16 einer Kurvenscheibe17 eingreifen. Die Kurvenscheibe17 bildet ein Koppelglied, das die Bewegung des Deckels5 mit der Bewegung des Bildschirms4 koppelt. Die Nut16 der Kurvenscheibe17 kann auch als Kurve oder als Kulisse bzw. Kulissenbahn und die Kurvenscheibe17 als Kulissenscheibe bezeichnet werden. Die Kurvenscheibe17 ist mit einem Zapfenlager18 schwenkbar auf einer Außenseite der Seitenwände des Gehäuses2 gelagert. Die Kurve16 ist abgewinkelt, sie weist einen kurzen Schenkel19 und einen langen Schenkel20 auf, die in einem Winkel zueinander verlaufen und sich an einem Scheitel23 treffen. Die Kurve16 weist in jeder Schwenkstellung einen Schnittpunkt mit dem Schlitz9 in der Seitenwand des Gehäuses2 auf oder sie verläuft deckungsgleich mit dem Schlitz9 . - Bewegt sich die Antriebswelle
7 durch drehenden Antrieb mit dem Elektromotor6 im Schlitz9 von hinten nach vorn, d. h. aus der in1 dargestellten geschlossenen in die in3 dargestellte offene Stellung, bewegt sich ihr Zapfen vom Ende des kurzen Schenkels19 der Nut16 zum Scheitel23 und dann entlang des langen Schenkels20 der Nut16 . Während der Bewegung im kurzen Schenkel19 schwenkt der Zapfen der Antriebswelle7 die Kurvenscheibe17 aus der in1 dargestellten Stellung in die in2 dargestellte Stellung. In der in2 dargestellten Stellung des Deckels5 und des Bildschirms4 befindet sich der Zapfen der Antriebswelle7 in etwa im Scheitel23 der abgewinkelten Nut16 . Die Kurvenscheibe17 ist so verschwenkt, dass der lange Schenkel20 der Nut16 deckungsgleich mit dem Schlitz9 in der Seitenwand des Gehäuses2 ist. Bei der weiteren Bewegung der Antriebswelle7 bewegt sich deren Zapfen im langen Schenkel20 der Kurve16 . Da der lange Schenkel20 parallel zum Schlitz9 , in dem sich die Antriebswelle7 bewegt, verläuft, schwenkt die Kurvenscheibe17 nicht mehr. Damit bewegt sich auch der Deckel5 nicht mehr, der Deckel5 erreicht seine offene Stellung also bereits in2 und bewegt sich nicht mehr, während der Bildschirm4 erst etwas nach oben geschwenkt ist und noch in die stehende, in3 dargestellte Stellung nach oben geschwenkt wird. Der Zapfen der Antriebswelle7 verriegelt die Kurvenscheibe17 , wenn sich der Zapfen mit Abstand vom Scheitel23 der Nut16 in deren langem, mit dem Schlitz9 deckungsgleichen Schenkel20 befindet. Im Zusammenwirken mit dem Schlitz9 in der Seitenwand des Gehäuses2 , und der Antriebswelle7 mit dem Zahnrad8 und dem in die Nut16 der Kurvenscheibe17 eingreifenden Zapfen bildet die Kurvenscheibe17 eine Verriegelungseinrichtung für den Deckel5 , die diesen verriegelt, wenn er seine offene, in2 und3 zu sehende Stellung erreicht hat. - Die Kurvenscheibe
17 weist eine kreisbogenförmige Verzahnung21 auf, die mit einer zahnradförmigen Verzahnung22 eines der beiden Schwenkhebel13 kämmt. Durch den Schwenkantrieb der Kurvenscheibe17 wird somit der eine Schwenkhebel13 schwenkend angetrieben und insgesamt wird das als Viergelenk ausgebildete, die Schwenkhebel12 ,13 und den Hebel14 aufweisende, den Deckel5 führende und bewegende Getriebe angetrieben. - Die beschriebenen Bauteile, die den Bildschirm
4 und den Deckel5 bewegen, sind auf beiden Seiten des Gehäuses2 deckungsgleich vorhanden und bewegen sich synchron. Die Synchronisation erfolgt über die Antriebswelle7 , die das Gehäuse2 quer durchsetzt und in jeder Seitenwand des Gehäuses2 mit der Zahnstange10 kämmt.
Claims (8)
- Vorrichtung zur beweglichen Halterung einer Ein-/Ausgabeeinheit, mit einem Antrieb (
6 ) zum Schwenken der Ein-/Ausgabeeinheit (4 ) aus einer liegenden Nichtgebrauchsstellung in eine stehende Gebrauchsstellung und umgekehrt, mit einem Deckel (5 ), der in einer geschlossenen Stellung die Ein-/Ausgabeeinheit (4 ) in der Nichtgebrauchsstellung abdeckt, und mit einem zwangsläufigen, mehrgliedrigen, ebenen Getriebe (12 ,13 ,14 ), das eine kinematische Kette und eine Führung für den Deckel (5 ) bildet, die den Deckel (5 ) aus der geschlossenen in die offene Stellung und umgekehrt bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 ) ein Koppelglied (17 ) aufweist, das die Bewegung der Ein-/Ausgabeeinheit (4 ) und die Bewegung des Deckels (5 ) synchronisiert, dass das Koppelglied (17 ) vom Antrieb (6 ) der Ein-/Ausgabeeinheit (4 ) angetrieben wird und das Getriebe (12 ,13 ,14 ) des Deckels (5 ) antreibt. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelglied (
17 ) schwenkbar gelagert ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelglied (
17 ) eine Kurve (16 ) aufweist, die beim Schwenken der Ein-/Ausgabeeinheit (4 ) vom Antrieb (6 ) abgefahren wird, der dabei das Koppelglied (17 ) bewegt. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelglied (
17 ) den Deckel (5 ) in der offenen Stellung verriegelt. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelglied (
17 ) eine Verzahnung (21 ) aufweist, die mit einer korrespondierenden Verzahnung (22 ) des Getriebes (12 ,13 ,14 ) des Deckels (5 ) kämmt. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (
1 ) eine Antriebsbahn (9 ,10 ) aufweist, an der sich der Antrieb (6 ) beim Schwenken der Ein-/Ausgabeeinheit (4 ) entlang bewegt. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (
12 ,13 ,14 ) des Deckels (5 ) ein Viergelenk aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (
5 ) seine offene Stellung erreicht, bevor die Ein-/Ausgabeeinheit (4 ) ihre Gebrauchsstellung erreicht.
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