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具有可针对平视显示器调节倾斜度的显示元件.pdf

  • 上传人:zhu****_FC
  • 文档编号:6284459
  • 上传时间:2019-05-28
  • 格式:PDF
  • 页数:9
  • 大小:503.86KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201480049551.5

    申请日:

    2014.07.01

    公开号:

    CN105531617A

    公开日:

    2016.04.27

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G02B 27/01申请日:20140701|||公开

    IPC分类号:

    G02B27/01; B60R11/02; B60K35/00

    主分类号:

    G02B27/01

    申请人:

    约翰逊控制器汽车电子有限责任公司

    发明人:

    G·皮茨

    地址:

    德国雷姆兴根

    优先权:

    2013.07.16 DE 102013213923.3

    专利代理机构:

    永新专利商标代理有限公司 72002

    代理人:

    李隆涛

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    内容摘要

    本发明涉及一种显示单元(1),其包括用于平视显示器的投影屏幕(2),包括用于调节投影屏幕(2)围绕水平延伸的斜调轴线(X)的倾斜度的枢转设备(3),其中枢转设备(3)包括用于调节倾斜度的偏心单元(4),其中偏心单元(4)以机械的方式直接地耦联到投影屏幕(2);其中偏心单元(4)包括第一齿轮(4.1)和偏心元件(4.2),所述偏心元件相对于第一齿轮(4.1)偏心地形成并紧固到第一齿轮(4.1),其中偏心元件(4.2)是圆盘形的形状,并且圆盘形偏心元件(4.2)的窄侧区域相对于第一齿轮(4.1)偏心地布置。

    权利要求书

    1.一种显示单元(1),其具有用于平视显示器的投影屏幕(2),以及
    用于调节投影屏幕(2)围绕水平延伸的斜调轴线(X)的倾斜度的枢转设
    备(3),其中枢转设备(3)包括用于调节倾斜度的偏心单元(4),其中偏
    心单元(4)以机械的方式直接地耦联到投影屏幕(2);
    其特征在于:
    偏心单元(4)包括第一齿轮(4.1)和偏心元件(4.2),所述偏心元件
    相对于第一齿轮(4.1)偏心地形成并紧固到第一齿轮(4.1),其中偏心元
    件(4.2)是圆盘形的设计,并且圆盘形的偏心元件(4.2)的窄侧区域相对
    于第一齿轮(4.1)偏心地布置。
    2.根据权利要求1所述的显示单元(1),其特征在于,第一齿轮(4.1)
    机械地耦联到第一驱动轴(5),其中第一驱动轴(5)至少部分地为螺旋形
    设计,并且连同齿轮(4.1)一起形成第一蜗杆传动装置。
    3.根据权利要求2所述的显示单元(1),其特征在于,第一驱动轴(5)
    机械地耦联到致动单元(6)。
    4.根据权利要求3所述的显示单元(1),其特征在于,传动装置布置
    在致动单元(6)与第一驱动轴(5)之间。
    5.根据权利要求4所述的显示单元(1),其特征在于,传动装置包括
    紧固到第一驱动轴(5)的第二齿轮(7)。
    6.根据权利要求5所述的显示单元(1),其特征在于,第二齿轮(7)
    机械地耦联到第二驱动轴(11),其中第二驱动轴(11)至少部分地为螺旋
    形设计,并且和第二齿轮(7)一起形成第二蜗杆传动装置。
    7.根据权利要求6所述的显示单元(1),其特征在于,第二驱动轴(11)
    机械地耦联到致动单元(6)的电动驱动器。
    8.根据权利要求6所述的显示单元(1),其特征在于,第二驱动轴(11)
    机械地耦联到致动单元(6)的手动致动元件。

    说明书

    具有可针对平视显示器调节倾斜度的显示元件

    技术领域

    本发明涉及一种显示单元,其具有适于平视显示器的投影屏幕,具有
    用于调节投影屏幕围绕水平延伸的斜调轴线的倾斜度的枢转设备,其中所
    述枢转设备包括用于调节倾斜度的偏心单元。

    背景技术

    这种类型的平视显示器通常从现有技术已知,并且包括具有投影屏幕
    的显示单元,车辆信息通过成像单元以及任选通过光学模块投射到投影屏
    幕上。投影屏幕在这种情况下设计成透明的并布置在车辆驾驶员的视野内。

    为了给车辆驾驶员提供优化的显示,所述显示具体通过对信息的几何
    无失真且完整的描绘而是杰出的,这特别有必要依赖于车辆驾驶员的高度
    和所导致的就座位置,以便调节投影屏幕围绕一个水平延伸的斜调轴线的
    倾斜度。在这种情况下需要非常精确的调节。同时,有必要将投影屏幕牢
    固地固定在调节后的位置下,以避免平视显示器操作过程中的位置变化。

    JP2005153723A公开了一种显示单元,其具有适于平视显示器的投
    影屏幕。投影屏幕耦联到驱动单元,所述投影屏幕通过所述驱动单元可围
    绕旋转轴线从关闭位置移动到打开位置。在打开位置下,所述投影屏幕围
    绕水平延伸的斜调轴线的倾斜度可通过枢转设备来调节。为此目的,枢转
    设备包括偏心单元和耦联到后者即偏心单元的致动元件,并且在投影屏幕
    的打开位置下,枢转设备机械可操作地连接到后者即致动元件,其中为了
    调节投影屏幕的倾斜度,致动元件的平移移动可通过偏心单元的旋转运动
    来进行。致动元件在此耦联到弹簧元件,其弹簧力以相对的方式作用于由
    偏心单元施加到致动元件上的力并保持该偏心件和致动元件之间的机械操
    作连接。

    此外,DE4125070A1公开了适于车辆的显示设备,其包括发光显示
    装置和反射部分,所述发光显示装置用于从其发射可见光,所述反射部分
    用于将可见光从发光显示装置直接或间接地经由所述车辆的挡风玻璃在车
    辆驾驶员的方向上反射。反射部分在此可移动地保持在第一位置和第二位
    置之间,其中在第一位置下所述反射部分完全反射来自发光显示装置的可
    见光,而在第二位置下所述反射部分以比较低的反射率反射来自发光显示
    元件的可见光。此外,提供用于使得反射部分在所述第一位置和第二位置
    之间移动的一种装置,其中该装置包括可移动地安装的凸轮部分,其中所
    述显示元件的壳体的下端部表面在螺旋弹簧约束力的作用下保持与凸轮部
    分的凸轮凸耳弹性接触。

    DE4116043C2,US3802764A和WO2012/035128A1公开了其它适
    于车辆的显示设备。

    发明内容

    本发明所基于其的目的是提出一种显示单元,其相比于现有技术有所
    改善,并具有适于平视显示器的投影屏幕。

    根据本发明该目的通过具有权利要求1中所述特征的显示单元来实现。

    本发明的有利改进是从属权利要求的主题。

    具有用于平视显示器的投影屏幕的一种显示单元包括用于调节所述投
    影屏幕围绕水平延伸的斜调轴线的倾斜度的枢转设备,其中所述枢转设备
    包括用于调节倾斜度的偏心单元。根据本发明,所述偏心单元以机械的方
    式直接地耦联到投影屏幕。

    这尤其有利地导致获得总体尺寸非常小的显示单元的可能性,因此显
    示单元的布置具体可甚至在下述车辆中发生,所述车辆具有非常平坦地布
    置的挡风玻璃,因此在仪表板和挡风玻璃之间具有小的距离。此外,偏心
    单元到投影屏幕的直接机械耦联导致以没有坚硬端部止动部的方式实现倾
    斜角度调节的优势,因此导致使用简单因此成本效益的直流马达的可能性。
    此外,该直接耦联以特别简单的方式以具有容错再现的方式允许投影屏幕
    倾斜度的无穷多可变性和精确地调节。此外,根据本发明的显示装置的枢
    转设备具有以高度稳健性防止振动和温度变化的特征,因此可以防止投影
    屏幕倾斜度的不希望的变化。

    在该方面,所述偏心单元包括第一齿轮和偏心元件,所述偏心元件相
    对于第一齿轮偏心地形成并紧固到第一齿轮。齿轮允许以简单的方式将偏
    心单元耦联到致动单元并形成传动装置,以便进一步增加倾斜度调节的精
    度。通过偏心元件的偏心形状和/或布置的变化,用于调节倾斜角度的传动
    比适于以特别简单的方式根据相应的用途适应性地改变。

    此外,偏心元件是圆盘形的设计。圆盘在此理解为意指一个物体,其
    在三维空间的的一个空间方向上的长度比其在其它两个空间方向上的长度
    要小得多。圆盘形偏心元件的窄侧区域相对于第一齿轮偏心地布置,因此
    可获得枢转设备因此显示单元的的特别节省构造空间的设计。

    根据一项改进,第一齿轮机械地耦联到驱动轴,其中驱动轴至少部分
    地为螺旋形设计,并且连同齿轮一起形成第一蜗杆传动装置。第一蜗杆传
    动装置首先使得可具有投影屏幕倾斜度的进一步改进的分辨性、无穷多可
    变性和精确调节,同时具有改进的再现性,并且可具有以简单的方式进一
    步调节枢转设备传动比的可能性。其次,使用第一蜗杆传动装置的结果是,
    投影屏幕被牢固地固定在调节后的位置下,其原因在于齿轮与驱动轴的啮
    合以及因为驱动单元的机械阻力而导致的驱动轴到驱动单元的耦联。此外,
    由于使用第一蜗杆传动装置,对于调节而言可使用低功率的驱动单元。因
    此,有可能进一步减少对于显示单元而言的构造空间要求和用于调节投影
    屏幕倾斜度的必要电能。

    在一项改进中,驱动轴机械地耦联到致动单元。致动单元在此设计成
    电动驱动器或手动驱动器。

    具体地,传动装置布置在致动单元和驱动轴之间,其允许在倾斜角度
    调节的过程中进一步调节枢转设备的传动比,因此允许进一步的精度。

    对于传动装置到致动单元的机械耦联,所述传动装置包括紧固到驱动
    轴的第二齿轮。

    根据一项可能的改进,第二齿轮机械地耦联到第二驱动轴,其中所述
    第二驱动轴至少部分地为螺旋形设计,并且和第二齿轮一起形成第二蜗杆
    传动装置。第二蜗杆传动装置也首先使得可具有投影屏幕倾斜度的进一步
    改进的分辨性、无穷多可变性和精确调节,同时具有改进的再现性,并且
    可具有以简单的方式进一步调节枢转设备传动比的可能性。此外,由于使
    用第二蜗杆传动装置,为了调节可以使用功率进一步降低的驱动单元。

    备选地,第二驱动轴机械地耦联到致动单元的手动致动元件,这导致
    成本降低以及枢转设备的特别高程度的稳健性。

    为了始终保持投影屏幕与偏心单元相接触,提供至少一个弹簧元件,
    根据一项可能的改进,其弹簧力在相反方向上作用于通过偏心单元施加到
    投影屏幕上的力,并在投影屏幕的可通过偏心单元调节的每一倾斜度的情
    况下保持偏心单元和致动元件之间的机械操作连接。

    附图说明

    下面参照附图对本发明的示例性实施例进行更详细地解释说明,其中:

    图1示出根据本发明具有手动驱动器的显示单元的第一示例性实施例
    细节的示意性透视图;

    图2示出根据本发明具有马达驱动器的显示单元的第二示例性实施例
    细节的示意性透视图;

    图3示出根据本发明的显示单元的可能的示例性实施例的偏心单元的
    第二示例性实施例的示意性顶视图;以及

    图4示出根据本发明的显示单元的一个可能的示例性实施例的偏心单
    元的第三示例性实施例的示意性顶视图。

    对应于彼此的部分在所有的附图中设有相同的附图标记。

    具体实施方式

    图1以透视图示出根据本发明的显示单元1细节的一个可能的第一示
    例性实施例。

    在此显示单元1设置成用于实现车辆(未示出)中的“平视显示器”,
    其中信息通过平视显示器在车辆挡风玻璃的区域中被显示给车辆的驾驶
    员。

    对于所述显示器而言,显示单元1包括投影屏幕2,所述投影屏幕具体
    是透明的设计且例如布置在车辆的仪表板内或者仪表板上。投影屏幕2在
    此例如以如此的方式设计以至于所述投影屏幕连续地位于驾驶员观察范围
    内的仪表板的上方。备选地,投影屏幕2是完全可移动的,即具体是可缩
    回到其表面下方的仪表板内的空腔内,并且在希望使用时可从所述空腔延
    伸出来。

    为了能够可变地调节投影屏幕2围绕水平延伸的斜调轴线X的倾斜度,
    提供枢转设备3以便使得投影屏幕2围绕斜调轴线X枢转。

    枢转设备3包括偏心单元4,所述偏心单元机械地直接耦联到投影屏幕
    2,以便调节倾斜度,其中在所示的示例性实施例中,偏心单元4包括第一
    齿轮4.1和偏心元件4.2,所述偏心元件相对于第一齿轮4.1偏心地布置,
    例如偏心过1毫米,并紧固到第一齿轮4.1。齿轮4.1和偏心元件4.2在此
    具有圆形区域并具有圆盘形的设计。在当前情况下,圆盘应理解为意指一
    个物体,其在三维空间的一个空间方向上的长度比其在其它两个空间方向
    上的长度要小得多。圆盘形偏心元件4.2的窄侧区域相对于第一齿轮4.1偏
    心地布置,该区域机械可操作地连接到投影屏幕2。

    为了致动第一齿轮4.1,后者(即第一齿轮)机械地耦联到第一驱动轴
    5,其中驱动轴5至少部分地为螺旋形设计,并且和齿轮4.1一起形成第一
    蜗杆传动装置。

    为了致动驱动轴5,后者(即驱动轴)机械地耦联到致动单元6。在所
    示的示例性实施例中,致动单元6设计成手动驱动器,特别是设计成手轮,
    并通过传动装置耦联到偏心单元4,所述传动装置布置在致动单元6和第一
    驱动轴5之间并由紧固到驱动轴5的第二齿轮7以及紧固到致动单元6的
    第三齿轮8形成。

    投影屏幕2的倾斜度调节在此通过致动装置6的机动旋转运动进行,
    其中所述旋转运动经由第一和第二蜗杆传动装置传递到偏心单元4,并转换
    成大致围绕所述偏心单元的垂直轴线发生的旋转运动。由于偏心单元4.2
    相对于第一齿轮4.1的偏心布置,因此投影屏幕2的倾斜度调节在没有端部
    止动部的情况下发生。

    在倾斜度的调节过程中为了保持投影屏幕2与偏心元件4.2在投影屏幕
    2和偏心单元4的所有位置中接触,设置例如设计成螺旋形弹簧的两个弹簧
    元件9,10,所述两个弹簧元件的弹簧力在相反方向上作用于通过偏心单元
    4施加到投影屏幕2上的力,因此始终保持偏心单元4和投影屏幕2之间的
    机械操作连接。在所示的示例性实施例中,弹簧元件10在此由致动单元6
    遮住。弹簧元件10在图2中被更详细地示出。

    在致动单元6处的旋转运动与关联所述致动单元的倾斜度调节的强度
    之间的比率的调节可通过调节所述传动装置、蜗杆传动装置与偏心单元4
    之间的单个传动比来预先确定。因此可以简单的方式预先确定倾斜度调节
    的精度。

    图2以透视图示出根据本发明的显示单元1的可能的第二示例性实施
    例。

    对比于图1中所示的示例性实施例,致动单元6设计成马达驱动器,
    具体设计成简单的直流马达。

    为了将致动单元6机械耦联到第一驱动轴5,致动单元6耦联到可由致
    动单元6驱动的第二驱动轴11。

    第二驱动轴11继而通过第二齿轮7机械地耦联到第一驱动轴5,其中
    第二驱动轴11至少部分地是螺旋形的设计,并且连同第二齿轮7一起形成
    第二蜗杆传动装置。

    投影屏幕2的倾斜度的调节在此通过致动单元6的电动旋转运动发生,
    其中所述旋转运动经由第一和第二蜗杆传动装置传递到偏心单元4并且转
    换成旋转运动,所述旋转运动基本上围绕所述偏心单元的垂直轴线发生。
    此外,在这种情况下,因为偏心单元4.2相对于第一齿轮4.1的偏心布置,
    投影屏幕2的倾斜度调节以没有端部止动部的方式进行,因此可将简单和
    成本有效的直流马达用作致动单元6。

    在致动单元6处的旋转运动与关联所述致动单元的倾斜度调节的强度
    之间的比率的调节可通过调节所述蜗杆传动装置与偏心单元4之间的单个
    传动比来预先确定。

    图3以顶视图示出偏心单元4的第二示例性实施例。对比于图1和图2
    中所示的偏心单元4的第一示例性实施例,偏心元件4.2不具有圆形区域,
    而是具有椭圆形区域,因此圆盘形偏心元件4.2的窄侧区域的距离布置在与
    第一齿轮4.1的窄侧区域不同的距离处,因此相对于第一齿轮4.1的窄侧区
    域偏心。该偏心单元4还允许以没有端部止动部的方式调节投影屏幕2的
    倾斜度。

    图4以顶视图示出所述偏心单元4的第三示例性实施例。

    对比于图1和图2中所示的偏心单元4的第一示例性实施例,偏心元
    件4.2不具有圆形区域,而是具有多个突起,因此圆盘形偏心元件4.2的窄
    侧区域的距离布置在与第一齿轮4.1的窄侧区域不同的距离处,因此相对于
    第一齿轮4.1的窄侧区域偏心。

    附图标记清单

    1显示单元

    2投影屏幕

    3枢转设备

    4偏心单元

    4.1第一齿轮

    4.2偏心元件

    5第一驱动轴

    6驱动单元

    7第二齿轮

    8第三齿轮

    9弹簧元件

    10弹簧元件

    11第二驱动轴

    X斜调轴线

    关 键  词:
    具有 针对 平视 显示器 调节 倾斜度 显示 元件
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