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Die
Erfindung betrifft eine mechanische Flüssigkristallanzeigevorrichtung
(LCD-Vorrichtung), und insbesondere eine mechanische LCD-Vorrichtung zum
selbsttätigen
und schnellen Aus- und Einfahren eines speziell für die LCD-Vorrichtung
angepassten LCD-Paneels, das über
einem Gehäuse
der LCD-Vorrichtung nach unten klappbar und einfahrbar ist, und
dessen Betrachtungswinkel entsprechend den Anforderungen des Benutzers
eingestellt und gemerkt werden kann.
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Mit
der wachsenden technologischen und wirtschaftlichen Entwicklung
steigen die Bedürfnisse der
Menschen für
Freizeit, Erholung und Information. Infolgedessen wurden Telematikprodukte,
wie Video- und Audiogeräte,
für die
Verwendung in Kraftfahrzeugen und mobilen Informationssystemen entwickelt und
eingeführt.
Unter ihnen ist die LCD-Vorrichtung eine unabdingbare Einrichtung.
Bei den gegenwärtig auf
dem Markt üblichen
LCD-Vorrichtungen für
Kraftfahrzeuge können
die Klapp- und Einfahrvorgänge insgesamt
in drei Typen kategorisiert werden, d.h. vollautomatisch, halbautomatisch
und manuell. Der vollautomatische Typ arbeitet mit elektrischen
und präzisen
elektronischen Elementen für
die Funktionssteuerung. Das LCD-Paneel
der LCD-Vorrichtung kann durch einen Druck ausgefahren, geschwenkt und
in einer gewünschten
Position arretiert werden. Jedoch ist dieser Typ sehr kostenaufwendig.
Bei dem halbautomatischen und manuellen Typ muss das LCD-Paneel manuell geschwenkt
und eingestellt werden, um dieses in die gewünschte Position zu bringen.
Während
diese Typen weniger kostenaufwendig sind, ist jedoch deren Benutzung
unbequem. Demnach liegen bei all diesen LCD-Vorrichtungen die Probleme
in dem hohen Kostenaufwand oder der unbequemen Benutzung.
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Darüber hinaus
ist zur Erleichterung des Klappens und Einfahrens das LCD-Paneel
der LCD-Vorrichtung üblicherweise
an der unteren Seite des Gehäuses
angeordnet. Um den Insassen eines Kraftfahrzeuges ein problemloses
Betrachten des Displays zu ermöglichen,
muss dieses in einer höheren
Lage in dem Kraftfahrzeug montiert sein. Dies bedeutet für die Kraftfahrzeughersteller
eine Einschränkung
beim Einbau der LCD-Vorrichtung. Dies ist auch ein großes Problem
bei der Gestaltung von LCD-Vorrichtungen.
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Die
US 51 61 028 A beschreibt
eine mechanische Flüssigkristallanzeigevorrichtung
mit einem Gehäuse,
einem ausziehbaren Deck, einem Kupplungsmechanismus, einem Haltemechanismus
für ein
LCD-Paneel und einer Herunterklappverstelleinrichtung, wobei das
LCD-Paneel manuell in einen festgelegten Betrachtungswinkel einstellbar
ist.
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Die
DE 693 05 186 T2 offenbart
eine mechanische Flüssigkristallanzeigevorrichtung
mit einem Gehäuse,
einem ausziehbaren Deck, einem Kupplungsmechanismus, einem Haltemechanismus
für ein
LCD-Paneel und einer Herunterklappverstelleinrichtung, wobei das
LCD-Paneel automatisch in einen gespeicherten Betrachtungswinkel
einstellbar ist.
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Die
DE 689 05 061 T2 offenbart
eine mechanische Flüssigkristallanzeigevorrichtung
mit einem Gehäuse,
einem ausziehbaren Deck, einem Kupplungsmechanismus, einem Haltemechanismus
für ein
LCD-Paneel und einer Herunterklappverstelleinrichtung, wobei das
LCD-Paneel manuell in einen Betrachtungswinkel einstellbar ist.
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Mit
der Erfindung wird eine mechanische LCD-Vorrichtung geschaffen,
bei der die oben genannten Nachteile beseitigt werden.
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Dies
wird gemäß der Erfindung
durch eine mechanische Flüssigkristallanzeigevorrichtung
nach den Merkmalen aus dem Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen
sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Mit
der oben beschriebenen Struktur kann das LCD-Paneel durch die mechanischen
Elemente schnell aus- und eingefahren werden, und der Betrachtungswinkel
des LCD-Paneels kann entsprechend den Anforderungen des Benutzers
eingestellt werden, wobei der eingestellte Winkel für die Wiederbenutzung
auch gemerkt werden kann.
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer LCD-Vorrichtung gemäß der Erfindung;
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2 eine
andere perspektivische Ansicht der LCD-Vorrichtung gemäß der Erfindung;
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3 eine
Explosionsansicht eines Kupplungsmechanismus der LCD-Vorrichtung
gemäß der Erfindung;
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4 eine
Explosionsansicht einer Herunterklappverstelleinrichtung der LCD-Vorrichtung
gemäß der Erfindung;
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5 einen
Schnitt der LCD-Vorrichtung gemäß der Erfindung
im Betriebszustand 1;
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6 einen
Schnitt der LCD-Vorrichtung gemäß der Erfindung
im Betriebszustand 2;
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7 einen
Schnitt der LCD-Vorrichtung gemäß der Erfindung
im Betriebszustand 3;
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8 einen
Schnitt des Kupplungsmechanismus in einem Betriebszustand;
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9 einen
Schnitt entlang der Linie I-I in 8;
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10 einen
Schnitt entlang der Linie II-II in 8;
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11 einen
Schnitt des Kupplungsmechanismus im Betriebszustand 1;
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12 einen
Schnitt des Kupplungsmechanismus im Betriebszustand 2;
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13 eine
schematische Ansicht der Herunterklappverstelleinrichtung im Betriebszustand
1;
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14 eine
schematische Ansicht der Herunterklappverstelleinrichtung im Betriebszustand
2;
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15 eine
schematische Ansicht der Herunterklappverstelleinrichtung im Betriebszustand
3; und
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16 eine
weg gebrochene perspektivische Ansicht des LCD-Paneels.
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Mit
Bezug auf die 1–4 und 16 weist
die mechanische LCD-Vorrichtung gemäß der Erfindung ein ausziehbares
Deck 2 in einem Gehäuse 1 auf,
das an der einen Seite mit einem Kupplungsmechanismus 3 versehen
ist. Die Vorderseite des ausziehbaren Decks 2 ist mit einem
Haltemechanismus 4 für
ein LCD-Paneel schwenkbar gekuppelt. Der Haltemechanismus 4 weist
eine Herunterklappverstelleinrichtung 5 auf, die mit der
Vorderseite des ausziehbaren Decks 2 verbunden ist.
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Das
Gehäuse 1 ist
hohl und weist an dem vorderen Ende ein Frontpaneel 11 mit
einem darin ausgebildeten Fenster 111 zum Herausziehen
des Haltemechanismus 4 und der damit verbundenen Elemente
auf. An der Innenseite des Fensters 111 ist eine seitlich
abgeschrägte
Nut 112 ausgebildet. Das Gehäuse 1 weist einen
ersten Führungsmechanismus 12 und
einen zweiten Führungsmechanismus 13 auf,
die an zwei einander gegenüberliegenden Seiten
angeordnet sind, um das ausziehbare Deck 2 zu führen und
in die gewünschte
Lage nach innen einzuziehen oder nach außen herauszuziehen. Der erste
Führungsmechanismus 12 weist
eine erste Bodenstützplatte 121 und
eine Gleitstange 123 auf, die an einem Gleitblock 122 angebracht
ist. Der zweite Führungsmechanismus 13 weist
eine zweite Bodenstützplatte 131 und
eine Zahnstange 132 auf.
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Das
ausziehbare Deck 2 ist über
den Bodenstützplatten 121 und 131 angeordnet
und kann durch das Fenster 111 hindurch aus dem Gehäuse 1 herausgezogen
werden. Das ausziehbare Deck 2 ist am hinteren Ende einerseits
an dem Gleitblock 122 des ersten Führungsmechanismus 12 befestigt
und andererseits mit einem Dämpfer 21 versehen,
der mit der Zahnstange 132 des zweiten Führungsmechanismus 13 in
Eingriff steht, und weist an den beiden einander gegenüberliegenden
Seiten jeweils einen Rammbock 22 und 23 auf, der
gegen eine Blattfeder A drückt,
die an dem vorderen Ende der Bodenstützplatte 121 bzw. 131 angeordnet
ist. Der Rammbock 23 weist an der Innenseite einen Binärschalter
B1 auf, der einer Rastzunge B2 zugeordnet ist, die an der Rückseite
des Gehäuses 1 angeordnet
ist. An dem vorderen Ende des ausziehbaren Decks 2 sind einander
gegenüberliegend
ein erster und ein zweiter Gelenksitz 24 und 25 angebracht,
die über
ein Verbindungsdeck 26 miteinander verbunden sind.
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Der
Kupplungsmechanismus 3, der in 3 gezeigt
ist, ist an der einen Seite des ausziehbaren Decks 2 angeordnet,
um das Klappen, Arretieren und Lösen
des Haltemechanismus 4 zu steuern. Der Kupplungsmechanismus 3 weist
eine Trennwand 31 auf, die an der Oberseite des ausziehbaren
Decks 2 angeordnet ist. An der einen Seite der Trennwand 31 sind
ein Aufnahmebereich 311 für eine Torsionsfeder 34 und
eine Nut 312 ausgebildet, zu der benachbart und an beiden
Enden der Trennwand 31 sich zwei Haltestützen 313 und 314 zum
Halten einer Achse C erstrecken. Auf der Achse C sind eine erste
Nabe 32, die an der einen Seite einen Haken 321 mit
einer Schrägfläche und
an der anderen Seite einen Vorsprung 322 mit einer rückseitigen
Nut 3221 aufweist, und eine zweite Nabe 33 angebracht,
die an der einen Seite einen der Nut 3221 des Vorsprungs 322 der
ersten Nabe 32 zugeordneten Zapfen 331 und an der
anderen Seite einen sich nach außen erstreckenden L-förmigen Haken 332 sowie
einen diesem gegenüberliegenden
abgeschrägten
Eingriffsvorsprung 334 aufweist, welcher der abgeschrägten Nut 112 des
Frontpaneels 11 zugeordnet ist. Die Torsionsfeder 34 greift
mit ihrem einen Ende in den L-förmigen Haken 332 ein
und ist mit ihrem anderen Ende in dem Aufnahmebereich 311 der
Trennwand 31 unter Vorspannung derart abgestützt, dass
im Normalzustand die erste und die zweite Nabe 32 und 33 gegen
die eine Seite der Trennwand 31 gedrückt werden.
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Der
Haltemechanismus 4 weist eine Platte 41 zum Halten
des LCD-Paneels 40 auf. Am unteren Rand der Platte 41 ist
eine mit einer Auszackung 421 versehene Nut 42 ausgebildet,
die dem Haken 321 des Kupplungsmechanismus 3 zugeordnet
ist. In einem rückseitigen
mittleren Abschnitt des Paneels 41 sind einander gegenüberliegend
eine erste und eine zweite Gelenkstütze 45 und 43 vorgesehen,
die mittels Stiftachsen C1 bzw. C2 mit dem ersten bzw. dem zweiten
Gelenksitz 24 und 25 des ausziehbaren Decks 2 schwenkbar
gekuppelt sind. Die Rückseite des
Haltemechanismus 4 weist ferner einen Aufnahmebereich 44 für die Herunterklappverstelleinrichtung 5 auf,
welcher an beiden Seiten eine Aufnahmenut 441 und 442 für eine Gleitplatte 53 und
in der Mitte einen Begrenzungszapfen 447, eine Aufnahmenut 443 für eine Feder
E und eine Aufnahmenut 444 für ein Arretierungsteil 55 aufweist,
wobei die Aufnahmenut 444 eine Mehrzahl von Öffnungen 445 aufweist und
von einer Abdeckplatte 446 abgedeckt wird.
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Die
Herunterklappverstelleinrichtung 5 ist in dem Haltemechanismus 4 für das LCD-Paneel
angeordnet und mit dem ausziehbaren Deck 2 verbunden. Die
Herunterklappverstelleinrichtung 5 weist eine Betätigungsanordnung 5A und
eine Winkelverstellanordnung 5B auf.
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Die
Betätigungsanordnung 5A dient
zum Herunterklappen des Haltemechanismus 4 des LCD-Paneels.
Die Betätigungsanordnung 5A weist zwei
Dämpfer 51 und 52 auf,
die an der Außenseite der
jeweiligen Aufnahmenut 441 und 442 für die Gleitplatte 53 angeordnet
sind. Die Gleitplatte 53 weist an deren beiden Seiten Zahnstangen 531' und 531'', die den Dämpfern 51 und 52 zugeordnet
sind, beiderseits deren unteren Enden Eingriffsnuten 532' und 532'', in deren Mitte eine Längsnut 534,
und beiderseits deren oberen Enden Zapfen 533' und 533'' zum Arretieren jeweils eines Endes
von Federn D1 und D2 auf. Die anderen Enden der Federn D1 und D2
sind jeweils an einem Zapfen 448 an der Rückseite
des Haltemechanismus 4 befestigt. Eine Hetrachtungswinkelstellplatte 58,
die jeweils einen sich von beiden Seiten deren oberen und unteren
Endes nach außen
erstreckenden Stützzapfen 581 aufweist,
ist einerseits mit dem Verbindungsdeck 26 des ausziehbaren
Decks 2 und andererseits mit den Eingriffsnuten 532' und 532'' der Gleitplatte 53 gekuppelt.
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Die
Winkelverstellanordnung 5B dient zum Einstellen und Merken
des Schwenkwinkels des Haltemechanismus 4 für das LCD-Paneel. Die Winkelverstellanordnung 5B weist
das Arretierungsteil 55 auf, das an dessen vorderseitigem
unteren Ende einen Zapfen 551 zum Vorspannen der in der Aufnahmenut 443 angeordneten
Feder E, an dessen Rückseite
eine Zahnstange 552 und zwei Längsnuten 553, und
an dessen unterem Ende einen abgeschrägten Eingriffsvorsprung 554 aufweist.
Ein Druckknopf 56 ist an der Vorderseite des Haltemechanismus 4 für das LCD-Display angeordnet.
Der Druckknopf 56 weist eine Mehrzahl von Eingriffszapfen 561 auf,
die durch die Öffnungen 445 in
dem Haltemechanismus 4 hindurch gesteckt und an einer Arretierungsplatte 57 an
der Rückseite
des Haltemechanismus 4 befestigt sind, und wird im Normalzustand
von einer Feder F vorgespannt. Die Arretierungsplatte 57 weist
eine Zahnstange 571 auf, die der Zahnstange 552 des
Arretierungsteils 55 zugeordnet ist,
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Mit
Bezug auf die 5–12 drückt bei der
oben beschriebenen Konstruktion der Benutzer, der das LCD-Paneel 40 einklappen
und einfahren möchte,
lediglich die Platte 41 des Haltemechanismus 4 nach
hinten, so dass das LCD-Paneel 40 mit der Platte 41 um
die Stiftachsen C1 und C2 des Haltemechanismus 4 in eine
horizontale Position geschwenkt werden kann, wobei die Betrachtungswinkelstellplatte 58 der
Betätigungsanordnung 5A nach hinten
geschwenkt wird, da die Nut 42 der Platte 41 an
der Schrägfläche des
Hakens 321 der ersten Nabe 32 entlang gleitet.
Nachdem die Nut 42 die Schrägfläche des Hakens 321 passiert
hat, wird der Haken 321 durch die Rückstellkraft der Torsionsfeder 34 in
die Nut 42 hinein bewegt, wobei der L-förmige Haken 332 aufrecht
steht. Somit wird ein Schwenken des Haltemechanismus 4 verhindert.
Der Benutzer kann den Haltemechanismus 4 für das LCD-Paneel fortlaufend
in das Gehäuse 1 hinein
schieben, wobei die Rammböcke 22 und 23 die
Blattfedern A an zwei Seiten des Gehäuses 1 drücken, um
diese auszurollen. Wenn das ausziehbare Deck 2 an die Rückseite des
Gehäuses 1 bewegt
wird, wird der Binärschalter B1
an der Rastzunge B2 verriegelt, um zu verhindern, dass das ausziehbare
Deck 2 aus dem Gehäuse 1 herausgezogen
wird. Somit kann der Haltemechanismus 4 für das LCD-Paneel
in dem Gehäuse 1 aufgenommen
und aufbewahrt werden. Wenn der Benutzer den Haltemechanismus 4 zum
Betrachten des LCD-Paneels aus dem Gehäuse 1 herausfahren möchte, drückt der
Benutzer den Haltemechanismus 4 wieder, wodurch der Binärschalter
B1 von der Rastzunge B2 freigegeben wird und die Rammböcke 22 und 23 durch
die Windungskraft der Blattfeder A gedrückt werden, um das ausziehbare
Deck 2 aus dem Gehäuse 1 heraus
zu schieben. Indessen verzögert der
mit der Zahnstange 132 des zweiten Führungsmechanismus 13 in
Eingriff stehende Dämpfer 21 die Bewegung
derart, dass das ausziehbare Deck 2 nicht zu schnell aus
dem Gehäuse 1 heraus
geschoben wird. Sobald das ausziehbare Deck 2 vollständig aus dem
Gehäuse 1 heraus
steht, wird der abgeschrägte Eingriffsvorsprung 334 der
zweiten Nabe 33 von der Schrägfläche der abgeschrägten Nut 112 des
Frontpaneels 11 gedrückt,
so dass die Torsionsfeder 34 von der ersten und der zweiten
Nabe 32 und 33 zusammengedrückt wird und der Haken 321 der
ersten Nabe 32 aus der Nut 42 in die Auszackung 421 an der
anderen Seite bewegt wird, wodurch der Haltemechanismus 4 von
dem Haken 321 unabhängig
ist und das ausziehbare Deck 2 zur Arretierung vollständig aus
dem Gehäuse 1 heraus
bewegbar ist. Die Trennwand 31 des Kupplungsmechanismus 3 wird durch
die Rückstellkraft
der Torsionsfeder 34 gedrückt und nach vorn geschoben,
um den Haltemechanismus 4 aufrecht zu heben, so dass der
Benutzer das LCD-Paneel 40 betrachten kann.
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Mit
Bezug auf die 13–15 wird
das Einstellen und Arretieren des Betrachtungswinkels des LCD-Paneels 40 mittels
der Winkelverstellanordnung 5B durchgeführt. Im Normalzustand spannen die
Federn D1 und D2 die Gleitplatte 53 derart, dass das LCD-Paneel 40 in
einer senkrechten Position steht.
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Mittels
des Druckknopfes 56 können
die Zahnstangen 552 und 571 des Arretierungsteils 55 in unterschiedliche
Höhen verstellt
werden, um den Winkel zwischen der Gleitplatte 53 und der
Betrachtungswinkelstellplatte 58 zu verändern. Somit muss der Benutzer
nur den Druckknopf 56 drücken und das LCD-Paneel 40 in
den gewünschten
Betrachtungswinkel bewegen, und gibt dann den Druckknopf 56 frei,
um die Winkelverstellung zu vollenden. Wenn das LCD-Paneel eingefahren
und das nächste
Mal ausgefahren wird, kehrt dieses automatisch in den vorher eingestellten
Winkel zurück.
Somit kann sich das LCD-Paneel den eingestellten Winkel für den späteren Gebrauch
merken.
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Zusammenfassend
ist der Betrieb der mechanischen Flüssigkristallanzeigevorrichtung
weniger störanfällig und
kann die kostenaufwendige elektronische Schaltsteuerung ersetzen
und das LCD-Paneel automatisch und schnell ausklappen oder zurückziehen
und einfahren. Der Betrachtungswinkel kann auch entsprechend den
Anforderungen des Benutzers eingestellt werden. Sobald der Betrachtungswinkel
eingestellt ist, kann dieser eingestellte Winkel für den späteren Gebrauch
gemerkt werden.