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Title:
DISPLAY INSTRUMENT, IN PARTICULAR, IN A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/038120
Kind Code:
A1
Abstract:
A light-emitting diode (7) of a pointer display instrument is arranged in such a way, that the light it emits enters an open face (5) of a pointer shaft (2) which is configured as a light conductor. The invention is characterised in that a printed circuit board (4) which supports the light-emitting diode (7) has an opening (6) that is aligned with the face (5) of the pointer shaft (2). The light-emitting diode (7) projects at least partially into said opening.

Inventors:
NOLL HEINRICH (DE)
REIN MATTHIAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/011608
Publication Date:
May 31, 2001
Filing Date:
November 22, 2000
Export Citation:
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Assignee:
MANNESMANN VDO AG (DE)
NOLL HEINRICH (DE)
REIN MATTHIAS (DE)
International Classes:
B60K35/00; B60K37/02; G01D11/28; G01D13/28; G01P1/08; G09F13/18; (IPC1-7): B60K37/02; G01D13/28; G01P1/08
Foreign References:
EP0679871A11995-11-02
DE9420813U11995-04-06
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1997, no. 08 29 August 1997 (1997-08-29)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1996, no. 03 29 March 1996 (1996-03-29)
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Claims:
Patentansprüche
1. Anzeigeinstrument, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, welches Anzeigeinstrument einen mit einer als Lichtleiter ausgebildeten Zei gerwelle drehfest verbundenen, lichtleitenden Zeiger und eine Leuchtdiode aufweist, die zum Einkoppeln von Licht in die Zeiger welle und damit auch in den Zeiger von einer hinter einem Zeigeran trieb angeordneten Leiterplatte hinter der dem Zeiger abgewandten Stirnfläche der Zeigerwelle gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (4) der Stirnfläche (5) der Zeigerwelle (2) ge genüberliegend eine Durchbrechung (6) aufweist und die Leucht diode (7) in diese Durchbrechung (6) hineinragt.
2. Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdiode (7) auf der dem Zeigerantrieb (1) abgewandten Seite der Leiterplatte (4) mit dieser elektrisch verbunden ist und mit einer Linse (9) in die Durchbrechung (6) ragt.
3. Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdiode (7) auf der dem Zeigerantrieb (1) zugewandten Seite der Leiterplatte (4) mit dieser elektrisch verbunden ist und mit ihrer Basis (8) in die Durchbrechung (6) ragt.
4. Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdiode (7) auf der dem Zeigerantrieb (1) abgewandten Seite der Leiterplatte (4) angeordnet ist und in der Durchbrechung (6) eine als separates Bauteil ausgebildete, das Licht der Leucht diode (7) aufnehmende und in die Zeigerwelle (2) einkoppelnde Lin se (10) der Leuchtdiode (7) eingesetzt ist.
5. Anzeigeinstrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (10) einen umlaufenden, mit der Leiterplatte (4) ver preßoder verklipsbaren Halterand (11) hat.
6. Anzeigeinstrument nach einem der Ansprüche 2,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (10) eine Färbung aufweist.
7. Anzeigeinstrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass die Zeigerwelle (2) teilweise in die Durchbrechung (6) der Leiterplatte (4) eingreift.
8. Anzeigeinstrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass die Leuchtdiode (7) ein Wärmeablei telement aufweist.
9. Anzeigeinstrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass in die Durchbrechung (6) der Leiter platte (4) eingreifend ein Reflektor (15) angeordnet ist.
10. Anzeigeinstrument nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (15) ein elektrisches Leitelement (16) zur Kontak tierung der Leuchtdiode (7) aufweist.
Description:
Beschreibung Anzeigeinstrument, insbesondere in einem Kraftfahrzeug Die Erfindung betrifft ein Anzeigeinstrument insbesondere in einem Kraft- fahrzeug, welches Anzeigeinstrument einen mit einer als Lichtleiter aus- gebildeten Zeigerwelle drehfest verbundenen, lichtleitenden Zeiger und eine Leuchtdiode aufweist, die zum Einkoppeln von Licht in die Zeiger- welle und damit auch in den Zeiger von einer hinter einem Zeigerantrieb angeordneten Leiterplatte hinter der dem Zeiger abgewandten Stirnfläche der Zeigerwelle gehalten ist.

Anzeigeinstrumente der vorstehenden Art sind bekannt. Bei ihnen ist die Leuchtdiode auf der der Zeigerwelle zugewandten Seite der Leiterplatte gegenüber der unteren Stirnfläche der Zeigerwelle angeordnet. Deshalb braucht man das von der Leuchtdiode ausgesandte Licht lediglich einmal in die Zeigerwelle einzukoppeln und einmal umzulenken, um es in den radial ausgerichteten Zeiger gelangen zu lassen. Die Anordnung einer Leuchtdiode auf der dem Zeigerantrieb zugewandten Seite der Leiter- platte bereitet jedoch in der Praxis oftmals Probleme, weil in diesem Be- reich die Platzverhältnisse sehr beengt sind. Das Problem wird noch da- durch verstärkt, dass für eine helle Zeigerbeleuchtung erforderliche licht- starke Leuchtdioden ein besonders großes Bauvolumen aufweisen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein insbesondere für ein Kraftfahrzeug bestimmtes Anzeigeinstrument der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass der Platzbedarf für die Anordnung der Leuchtdiode möglichst gering ist. Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Leiter- platte der Stirnfläche der Zeigerwelle gegenüberliegend eine Durchbre- chung aufweist und die Leuchtdiode in diese Durchbrechung hineinragt.

Durch diese Gestaltung kann der Querschnitt der Leiterplatte zumindest teilweise für die Aufnahme der Leuchtdiode benutzt werden, so dass die Leuchtdiode weniger weit oder nicht in den Zeigerantrieb ragen muss und dort weniger Platz beansprucht. Um die Ausrichtung der Leuchtdiode zu vereinfachen, ist es günstig, wenn die Durchbrechung fluchtend zur Stirn- fläche der Zeigerwelle angeordnet ist.

Die Fertigung des Anzeigeinstrumentes ist besonders kostengünstig, wenn die Leuchtdiode auf der dem Zeigerantrieb abgewandten Seite der Leiterplatte mit dieser elektrisch verbunden ist und mit einer Linse in die Durchbrechung ragt. Die eiektrische Verbindung einer solchen Leucht- diode kann durch übliches Löten erfolgen.

Der Platzbedarf für die Leuchtdiode ist besonders gering, wenn die Leuchtdiode auf der dem Zeigerantrieb zugewandten Seite der Leiter- platte mit dieser elektrisch verbunden ist und mit ihrer Basis in die Durch- brechung ragt.

Das Licht kann besonders verlustarm in die Zeigerwelle eingekoppelt wer- den, wenn gemäß einer anderen, vorteilhaften Weiterbildung der Erfin- dung die Leuchtdiode auf der dem Zeigerantrieb abgewandten Seite der Leiterplatte angeordnet ist und in der Durchbrechung eine als separates Bauteil ausgebildete, das Licht der Leuchtdiode aufnehmende und in die Zeigerwelle einkoppelnde Linse der Leuchtdiode eingesetzt ist. Die Linse vermag besonders fest auf der Leiterplatte zu halten und ist sehr rasch durch Verpressen oder Verklipsen zu montieren, wenn sie ei- nen umlaufenden, mit der Leiterplatte verpreß-oder verklipsbaren Halte- rand hat.

Der Zeiger kann mit einer anderen Farbe als die der Leuchtdiode be- leuchtet sein, wenn die Linse eine Färbung aufweist. Alternativ wäre Verwendung einer vergleichsweise teuren Multi-Farb-Leuchtdiode für wechselnde Beleuchtungsfarben denkbar.

Wenn die Leuchtdiode auf der dem Zeigerantrieb abgewandten Seite der Leiterplatte angeordnet ist und in die Durchbrechung ragt, dann kann man zur Vermeidung von Lichtverlusten den Abstand zwischen der Einkoppel- flache der Zeigerwelle und der Leuchtdiode dadurch sehr gering halten, dass die Zeigerwelle teilweise in die Durchbrechung der Leiterplatte ein- greift.

Eine insbesondere bei lichtstarken Leuchtdioden vorteilhafte Weiterbil- dung der Erfindung sieht vor, dass die Leuchtdiode ein Wärmeableitele- ment aufweist. Dieses Wärmeableitelement ist in besonders einfacher Form ein Gehäuse der Leuchtdiode, das hierfür bspw. besonders groß gestaltet ist. Es können aber auch spezielle Wärmeableitelemente wie Kühtrippen vorgesehen sein.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in die Durchbrechung der Leiterplatte eingreifend ein Reflektor angeordnet, der den nutzbaren, in die Zeigerwelle einkoppelbaren Lichtanteil der Leucht- diode erhöht. In besonders einfacher Weise kann dieser Reflektor in die Leiterplatte eingesteckt, eingepreßt oder mit der Leiterplatte verklipst sein. Die Bauteilanzahl eines solchen erfindungsgemäßen Anzeigeinstruments ! ässt sich vorteilhaft verringern, wenn entsprechend einer anderen Weiter- bildung der Erfindung der Reflektor ein elektrisches Leitelement zur Kon- taktierung der Leuchtdiode aufweist.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind mehrere davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in Figur 1 einen Vertikalschnitt durch einen Teilbereich eines erfindungs- gemäßen Anzeigeinstrumentes, Figur 2 einen der Figur 1 entsprechenden Vertikalschnitt durch eine zweite Ausführungsform des Anzeigeinstrumentes, Figur 3 einen Schnitt durch den Bereich einer Leiterplatte mit einer Leuchtdiode und einem Ende einer Zeigerwelle, Figur 4 einen der Figur 3 entsprechenden Schnitt durch eine geänderte Ausführungsform, Figur 5 einen der Figur 3 entsprechenden Schnitt durch eine weitere Ausführungsform, Figur 6 einen der Figur 3 entsprechenden Schnitt durch eine weitere Ausführungsform mit einem Reflektor und Figur 7 eine alternative Ausführungsform mit einem Reflektor nach Fi- gur 6. Die Figur 1 zeigt einen Teilbereich eines Zeigerantriebes 1 eines nicht weiter dargestellten Anzeigeinstruments (z. B. Tachometer) eines Kraft- fahrzeugs, in welchem Zeigerantrieb 1 eine Zeigerwelle 2 aus lichtleiten- dem Material gelagert ist. Diese Zeigerwelle 2 trägt einen ebenfalls licht- leitenden Zeiger 3. Auf der dem Zeiger 3 abgewandten Seite des Zei- gerantriebs 1 ist eine Leiterplatte 4 angeordnet, welche fluchtend zur unte- ren Stirnfläche 5 der Zeigerwelle 2 eine Durchbrechung 6 hat. In diese Durchbrechung 6 ragt von der Seite des Zeigerantriebs 1 her eine Leuchtdiode 7 mit ihrer Basis 8 hinein, so dass lediglich eine Linse 9 der Leuchtdiode 7 aus der Ebene der Leiterplatte 4 vorspringt. Die Leucht- diode 7 wird vorteilhaft mit einem Strom von in etwa 50 mA (Größenord- nung) betrieben und weist in diesem Beispiel vorzugsweise einen Ab- strahlwinkel von in etwa 10° beiderseits ihrer Mittelachse auf.

Bei der Ausführungsform nach Figur 2 ist die Leuchtdiode 7 auf der dem Zeigerantrieb 1 abgewandten Seite der Leiterplatte 4 angeordnet und dort mit ihr verlötet. Von der Seite der Zeigerwelle 2 her ist eine separate Linse 10 in die Durchbrechung 6 eingesetzt, welche Linse 10 auf der Leiterplatte 4 aufsitzt und das Licht von der Leuchtdiode 7 in die Zeigerwelle 2 ein- koppelt.

Wie die Figur 3 zeigt, kann die separate Linse 10 einen umlaufenden Halterand 11 haben, der in die Leiterplatte 4 eingepresst oder eingeklipst ist, so dass die Linse 10 besonders sicher auf der Leiterplatte 4 gehalten ist.

Die Figur 4 verdeutlicht, dass die Leuchtdiode 7 von oben her mit Leitern 12,13 auf der Leiterplatte 4 aufsitzt. Die Figur 5 zeigt, dass die Zeigerwelle 2 mit einem Ansatz 14 in die Lei- terplatte 4 ragen kann, so dass ihre untere Stirnfläche 5 der Leuchtdiode 7 besonders nahe ist.

In Figur 6 ist die Leuchtdiode 7 auf der dem hier nicht dargestellten Zei- gerantrieb abgewandten Seite der Leiterplatte 4 angeordnet gezeigt, wo- bei die Linse 9 in die Durchbrechung 6 der Leiterplatte 4 hineinragt. Ein Reflektor 15 mit Haltearmen 17 ist in die Leiterplatte 4 eingepresst und bündelt das von der Leuchtdiode 7 ausgesandte Licht vor Eintritt in die Zeigerwelle 2.

Figur 7 zeigt, wie der Reflektor 15 mittels Durchkontaktierungen 16 zur elektrischen Kontaktierung der Leuchtdiode 7 durch die Leiterplatte 4 hin- durch gebildet werden kann.