DE102008040987A1

DE102008040987A1 - Instrumentenzeigeranordnung

Info

Publication number: DE102008040987A1
Application number: DE102008040987A
Authority: DE
Inventors: Jorge Chihuahua Morales; Sergei West Bloomfield Kalashnikov
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Visteon Global Technologies Inc
Priority date: 2007-08-07
Filing date: 2008-08-05
Publication date: 2009-04-23
Also published as: US20090038535A1

Abstract

Eine Instrumentenzeigeranordnungsbaugruppe zum Beleuchten eines Instrumentenzeigers wird bereitgestellt. Die Anordnungsbaugruppe weist einen Instrumentenzeiger, eine Lichtleiterhülse, einen Motor und mehrere Lichtquellen auf. Der Instrumentenzeiger wt auf. Die Lichtleiterhülse weist einen Kopfabschnitt auf, der entlang einer Drehachse angeordnet ist und mit dem Schaftabschnitt des Instrumentenzeigers verbunden ist. Die Lichtleiterhülse weist außerdem einen Grundabschnitt auf, der in Längsrichtung entlang der Drehachse weiter vom Instrumentenzeiger entfernt angeordnet ist als der Kopfabschnitt. Der Grundabschnitt weist einen Durchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser des oberen Abschnitts. Eine Seite verjüngt sich vom Grundabschnitt zum Kopfabschnitt hin.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Instrumentenanzeigen und insbesondere Anzeigen mit einem beleuchteten Instrumentenzeiger.
Typische Instrumentenzeiger sind direkt mit der Welle eines Schrittmotors verbunden, die den Instrumentenzeiger um eine Drehachse dreht. Bisher werden eine Leuchtdiode oder LED (Light-Emitting Diode) oder mehrere LEDs an mehreren Stellen angeordnet, um einen Instrumentenzeiger zu beleuchten. Zum Beispiel kann eine LED, die dafür gestaltet ist, einen Instrumentenzeiger mit Licht zu versorgen, im Drehschaft des Instrumentenzeigers angeordnet sein. Diese Gestaltung verwendet üblicherweise nur eine LED und muss eine elektrische Verbindung zur im Schaft des Instrumentenzeigers angeordneten LED bereitstellen.
In einer weiteren Gestaltung sind bisher mehrere LEDs auf einer Leiterplatte angeordnet, die direkt vor dem Schrittmotor angeordnet sind. Bei dieser Gestaltung umgeben die LEDs üblicherweise die Welle des Schrittmotors und leuchten gerade aufwärts in den Instrumentenzeiger, der einen breiten Angelpunkt aufweist, um das Licht aufzufangen. Der breite Angelpunkt ist üblicherweise ein integraler Bestandteil des Zeigerschaftes, und es sind große Öffnungen in der dazugehörigen Rückplatte und der Anzeigefläche notwendig, um zu ermöglichen, dass das Licht den Angelpunkt erreicht. Manchmal wird bei dieser Gestaltung ein Antihalo-Ring verwendet, um zu vermeiden, dass das Licht zur Anzeigefläche durchdringt. Da der Angelpunkt groß genug sein muss, um das Licht von der LED aufzunehmen, weisen die Öffnungen in der Rückplatte und der Anzeigefläche sowie der Zeigerangelpunkt einen Durchmesser von etwa 14 mm auf. Des Weiteren kann der Antihalo-Ring bewirken, dass der Durchmesser der Anordnung sogar noch größer ist. Für Kraftfahrzeuganwendungen können jedoch kleinere Durchmesser wünschenswert sein, das sie weniger Platz auf dem Armaturenbrett benötigen. Einige Automobilhersteller wünschen, dass die Durchmesser des Zeigerschaftes und der zugehörigen Öffnungen in der Anzeigefläche erheblich um bis zu 25%, oder mehr, reduziert werden. Zum Beispiel wünschen einige, dass der Durchmesser des Mittelpunktes des Instrumentenzeigers 10 mm nicht übersteigt.
Angesichts des Vorangegangenen ist offensichtlich, das ein Bedarf an einer Instrumentenzeigerkonstruktion besteht, die für die Verwendung mit mehreren LEDs gestaltet ist und eine erhebliche Verringerung des Mitteldurchmessers des Instrumentenzeigers ermöglicht.
Zur Erfüllung des oben dargelegten Bedarfs sowie zur Überwindung der aufgezählten Nachteile und anderen Beschränkungen des Standes der Technik stellt die vorliegende Erfindung eine beleuchtete Instrumentenzeigeranordnung bereit. Die Instrumentenzeigeranordnung ist derart gestaltet, dass sie eine Verringerung des Durchmessers des Zeigerschaftes oder -angelpunkts ermöglicht, bevorzugt solcherart, dass der Durchmesser 10 mm nicht übersteigt.
Die Anordnung umfasst einen Instrumentenzeiger mit einem Blatt und einem Schaft. Der Schaft weist eine durch ihn hindurch verlaufende Drehachse auf und das Blatt ist derart gestaltet, dass es sich mit dem Schaft um die Drehachse dreht. Die Anordnung umfasst außerdem einen Hohllichtleiter. Der Hohllichtleiter ist ein Rotationskörper, der um die Drehachse symmetrisch ist. Der Hohllichtleiter umfasst einen oberen oder Kopfabschnitt, einen Grundabschnitt, einen Mittelabschnitt und einen lichtbündelnden Rand. Der Kopfabschnitt, der einen effektiven Durchmesser bildet, ist entlang der Drehachse angeordnet und mit dem Schaftabschnitt des Instrumentenzeigers verbunden. Der Grundabschnitt ist ebenfalls entlang der Drehachse angeordnet, aber an einer Position, die in Längsrichtung weiter entfernt vom Schaft liegt als der Kopfabschnitt. Der Grundabschnitt definiert einen effektiven Durchmesser, der größer ist als der des Kopfabschnitts. Der Mittelabschnitt, der in einigen, aber nicht in allen Ausführungsformen vorhanden ist, weist Ränder auf, die sich vom Grundabschnitt zum Kopfabschnitt hin verjüngen, sodass der Zwischenabschnitt eine konische Form aufweist. Am Grundabschnitt ist eine lichtbündelnde Fläche bereitgestellt und dafür gestaltet, Licht von einer Lichtquelle zu bündeln. Der Lichtleiter leitet mindestens einen Teil dieses Lichts zum Instrumentenzeiger.
In einem weiteren Aspekt ist eine Instrumentenzeigeranordnungsbaugruppe zum Beleuchten eines Instrumentenzeigers bereitgestellt. Zusätzlich zum oben Aufgeführten umfasst die Anordnungsbaugruppe einen Motor, mehrere Lichtquellen und eine Anzeigefläche. Der Motor weist eine Welle auf, die vom Motor ausgehend entlang der Drehachse verläuft, und mit der Welle ist der Schaft gekoppelt. Der Motor kann deshalb den Instrumentenzeiger um die Drehachse drehen. Die mehreren Lichtquellen sind allgemein um die Welle herum angeordnet.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden für Fachleute nach dem Studium der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen und Ansprüche, die dieser Beschreibung beigefügt sind und einen Teil dieser Beschreibung bilden, ohne Weiteres ersichtlich.
1 ist eine Perspektivansicht einer Instrumentenzeigeranordnung, die die Prinzipien der vorliegenden Erfindung umsetzt,
2 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht der Instrumentenzeigeranordnung von 1, mit weiteren zugehörigen Komponenten, die zusammen mit der Instrumentenzeigeranordnung bereitgestellt sein können, um eine Instrumentenzeigeranordnungsbaugruppe bereitzustellen,
3 ist eine Querschnittsansicht der Instrumentenzeigeranordnungsbaugruppe von 2, bei der Lichtstrahlen durch die Instrumentenzeigeranordnung geleitet werden,
4 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Instrumentenzeigeranordnungsbaugruppe, die die Prinzipien der vorliegenden Erfindung umsetzt.
In 1 ist eine Instrumentenzeigeranordnung, die die Prinzipien der vorliegenden Erfindung umsetzt, dargestellt und mit 10 bezeichnet. Die Instrumentenzeigeranordnung 10 umfasst einen Instrumentenzeiger 12 und einen Lichtleiter 14 und ist derart gestaltet, dass sie sich um eine Drehachse R dreht.
Der Lichtleiter 14 ist ein Rotationskörper, der entlang der Drehachse R angeordnet und um sie herum symmetrisch ist, obwohl der Lichtleiter 14 auch andere Gestaltungen aufweisen kann, ohne damit außerhalb des Geistes und Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung zu liegen. Der Lichtleiter 14 umfasst einen Grundabschnitt 18, einen Zwischenabschnitt 24 und einen Kopfabschnitt 32.
Der Grundabschnitt 18 ist vorzugsweise konisch. Es sollte sich jedoch verstehen, dass der Grundabschnitt 18 auch andere Gestaltungen aufweisen kann, ohne damit außerhalb des Geistes und Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung zu liegen, besonders wenn ein Lichtleiter 14 bereitgestellt ist, der nicht um eine Drehachse R herum symmetrisch ist.
Der Grundabschnitt 18 weist eine Endfläche auf, bei der es sich um eine lichtbündelnde Fläche 20 handelt oder – anders ausgedrückt – um einen lichtaufnehmenden Rand. Die lichtbündelnde Fläche 20 umfasst vorzugsweise eine Fokussierlinse 22, bei der es sich um eine Kollimatorlinse handeln kann, um Lichtstrahlen entlang gewünschter Bahnen durch den Lichtleiter 14 zu richten. Wie nachfolgend im Einzelnen beschrieben, ist die lichtbündelnde Fläche 20 deshalb derart gestaltet, dass sie Licht von einer Lichtquelle bündelt und mindestens einen Teil des Lichts durch sich hindurch und schließlich zum Instrumentenzeiger 12 leitet.
Der Lichtleiter 14 weist auch einen Zwischenabschnitt 24 auf, der vom Grundabschnitt 18 aus verläuft. Der Mittelabschnitt weist einen Rand 26 auf, der sich (in der Richtung vom Grundabschnitt 18 zum Kopfabschnitt 32 hin) zur Achse R hin verjüngt, so dass der Durchmesser des Zwischenabschnitts 24 an einem Endabschnitt 28, der mit dem Grundabschnitt 18 verbunden ist, größer ist und am entgegengesetzten Endabschnitt 30, der mit dem Kopfabschnitt 32 verbunden ist, kleiner ist. Mit anderen Worten weist der Zwischenabschnitt 24 eine konische Form auf. Es sollte sich verstehen, dass der Rand 26 mehrere Seiten umfassen kann, besonders wenn der Zwischenabschnitt 24 einen anderen Querschnitt aufweist, wie etwa einen dreieckigen oder rechteckigen Querschnitt.
Wie oben angegeben, ist der Zwischenabschnitt 24 mit einem Kopfabschnitt 32 verbunden, der wiederum mit dem Instrumentenzeiger 12 verbunden ist. Der Kopfabschnitt 32 weist im Querschnitt vorzugsweise eine runde Form auf und ist vorzugsweise um die Drehachse R symmetrisch. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, ist der Durchmesser des Kopfabschnitts 32 kleiner als der Durchmesser des Grundabschnitts 18. In der gezeigten Konstruktion ist der Kopfabschnitt 32 näher am Instrumentenzeiger 12 angeordnet als der Grundabschnitt 18. Ein Nutzen dieser Gestaltungsform besteht darin, dass auf Grund des größeren Durchmessers Licht zuerst im Grundabschnitt 18 gebündelt und dann aufwärts in den Kopfabschnitt 32 gelenkt wird, sodass das Licht durch den kleineren Durchmesser zum Instrumentenzeiger 12 weitergeleitet wird. Dies konzentriert nicht nur das Licht, sondern ermöglicht auch, dass der Kopfabschnitt 32 im Durchmesser beträchtlich kleiner ist, ohne einen Teil der lichbündelnden Fläche des Lichtleiters 14 zu opfern. Mit dieser Konstruktion können am Kopfabschnitt 32 Durchmesser von 10 mm und weniger erreicht werden.
Der Kopfabschnitt 32 ist mit dem Instrumentenzeiger 12 verbunden. Dies kann auf verschiedenen Wegen erreicht werden. Wie in 2 zu sehen ist, weist der Instrumentenzeiger 12 ein Zeigerblatt 34, einen Angelpunkt 68 und einen Schaft 36 auf. Die Drehachse R verläuft durch den Schaft 36, und das Blatt 34 ist derart gestaltet, dass es sich mit dem Schaft 36 und dem Angelpunkt 68 um die Drehachse R dreht. In dieser Ausführungsform ist der Kopfabschnitt 32 des Lichtleiters 14 derart gestaltet, dass er eine Öffnung 33 definiert, in die der Schaft 36 des Instrumentenzeigers 12 in Presssitz oder in einer anderen Bindung, die den Instrumentenzeiger 12 sicher am Lichtleiter 14 festhält, aufgenommen ist. Alternativ kann der Kopfabschnitt 32 einstückig mit dem Instrumentenzeiger 12 gebildet sein oder er kann direkt mit dem Angelpunkt des Instrumentenzeigers 12 verbunden sein.
In 2 sind mehr einzelne und zugehörige Komponenten der Instrumentenzeigeranordnung 10 zu sehen. Diese Komponenten können mit der Instrumentenzeigeranordnung 10 bereitgestellt sein, um eine Instrumentenzeigeranordnungsbaugruppe bereitzustellen.
Aus 2 ist ersichtlich, dass die Instrumentenzeigeranordnung 10 für die Verwendung mit einem Motor 38, Lichtquellen 40 und einer Anzeigefläche 42 gestaltet ist. Der Motor 38, der ein Schrittmotor sein kann, weist eine Welle 44 auf, die von ihm ausgehend entlang der Drehachse R verläuft. Die Welle 44 verläuft in eine Öffnung 45, die in etwas gebildet ist, das man üblicherweise als Schlot 46 bezeichnet. In der vorliegenden Darstellung ist der Schlot 46 als Teil der Rückplatte 48 gebildet; es sollte sich jedoch verstehen, dass die Rückplatte 48 auch getrennt vom Schlot 46 gebildet sein kann. Die Welle 44 ist derart gestaltet, dass sie an den Lichtleiter 14 angeschlossen wird, und sie dient dazu, den Zeigerblattabschnitt 34 um die Drehachse R zu drehen. Der Schlot 46 ist derart gestaltet, dass er von der Lichtquelle 40 emittiertes Licht auf den Schlot 46 und die Bereiche aufwärts davon eingrenzt. Dies verhindert zusammen mit der Rückplatte 48 das Austreten von Licht in andere Bereiche der Anzeigefläche 42. Mit anderen Worten wird verhindert, dass Licht in Bereiche der Anzeigefläche 42 austritt, die nicht an die Öffnung 45 des Schlotes 46 angrenzend angeordnet sind.
In der dargestellten Ausführungsform ist über dem Motor 38 eine Leiterplatte 52 angeordnet und die Welle 44 des Motors 38 verläuft durch eine Öffnung 54 der Leiterplatte 52. Es kommen jedoch auch andere Anordnungsbeziehungen zwischen dem Motor 38 und der Leiterplatte 52 in Betracht, ohne damit außerhalb des Geistes und Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung zu liegen. Die Leiterplatte 52 kann ferner bei Bedarf an eine zusätzliche Stützplatte (nicht dargestellt) montiert sein. Auf der Leiterplatte 52 angeordnet sind zwei Lichtquellen 40, die in dieser Ausführungsform LEDs 40 sind. An den beiden Seiten der Welle 44 sind zwei LEDs 40 dargestellt; es kann jedoch jede beliebige Anzahl von LEDs 40 radial um die Welle 44 herum angeordnet sein.
Die Anzeigefläche 42 dient als Trennelement zwischen den Komponenten, die der Betrachter sieht, und den Komponenten, die der Betrachter nicht sieht. Mit anderen Worten trennt die Anzeigefläche 42 einen sichtbaren Bereich 70 von einem nicht sichtbaren Bereich 72. Die Anzeigefläche 42 kann angeklebt, angeheftet oder anderweitig an der Rückplatte 48 befestigt sein und ist im Allgemeinen lichtundurchlässig, aber mit Kennzeichen 74 ausgestattet, wie etwa Buchstaben, Zahlen, Wörter oder Symbole. Die Kennzeichen 74 sind üblicherweise als durchscheinende oder transparente Fenster in der Anzeigefläche 42 gebildet, so dass Licht von verschiedenen Lichtquellen, die im Inneren des nicht sichtbaren Bereiches 72 angeordnet sind, durch die Kennzeichen 74 scheint, um die Kennzeichen 74 zu beleuchten. Bei den Lichtquellen, die die Kenzeichen 74 beleuchten, kann es sich um die LEDs 40 handeln, die außerhalb des Schlotes 46 angeordnet und auf der Leiterplatte 52 bereitgestellt sind. Alternativ können sie innerhalb des Schlotes 46 angeordnet sein.
In 3 ist eine Seitenquerschnittsansicht der Instrumentenzeigeranordnung 10 und der zugehörigen Komponenten dargestellt. Wie aus der Figur zu erkennen ist, ist die Instrumentenzeigeranordnung 10 derart gestaltet, dass sie Licht von einer Lichtquelle 40 bündelt und den Zeigerblattabschnitt 34 beleuchtet. Die LEDs 40 emittieren Lichtstrahlen 56, die sich durch die Luft fortbewegen und auf die Außenfläche der Fokussierendenlinse 22 fallen, wo sie durch die lichtbündelnde Fläche 20 hindurch in den Lichtleiter 14 eintreten. Die Fokussierlinse 22 kann eine Kollimatorlinse sein, die die Lichtstrahlen 56 parallel richtet, wie in 3 dargestellt.
Nach dem Eintritt in den Lichtleiter 14 durch die Fokussierlinse 22 bewegen sich die Lichtstrahlen 56 weiter durch den Körper des Lichtleiters 14 fort, der bevorzugt aus transparentem optischen Kunststoff gebildet ist. Alternativ kann der Lichtleiter 14 aus jedem beliebigen transparenten oder nahezu transparenten Material gebildet sein. Der Grundabschnitt 18 des Lichtleiters 14 ist solcherart konstruiert, dass die Lichtstrahlen 56 auf die konische Außenfläche 58 des Grundabschnitts 18 auftreffen und zur Mitte des Lichtleiters 14 hin, d. h. zur Drehachse R hin, totalreflektiert werden.
Der Grundabschnitt 18 des Lichtleiters 14 weist eine in ihm gebildete Tasche 60 auf, deren eine Aufgabe darin besteht, eine Innenfläche 62 bereitzustellen, um die Lichtstrahlen 56 zum Kopfabschnitt 32 des Lichtleiters 14 hin zu reflektieren. Insbesondere ist die Innenfläche 62 außerdem konisch gebildet, sodass, wenn die Lichtstrahlen 56 auf die Innenfläche 62 auftreffen, wie in 3 dargestellt, mindestens ein Teil der Lichtstrahlen 56 zum Kopfabschnitt 32 hin totalreflektiert wird. Die Lichtstrahlen 56 bewegen sich dann durch den Zwischenabschnitt 24, durch den Kopfabschnitt 32 und in den Schaft 36 des Instrumentenzeigers fort.
In dieser Ausführungsform bewegen sich die Lichtstrahlen 56 durch den Schaft 36 des Instrumentenzeigers 12 fort, treffen auf eine angewinkelte Fläche auf der Oberseite 64 (angewinkelt in Bezug zur Achse R), wo sie in das Blatt 34 des Instrumentenzeigers totalreflektiert werden. Die Lichtstrahlen 56 werden für einen Betrachter im Blatt 34 des Instrumentenzeigers 12 sichtbar, indem die sichtbare Fläche 35 des Blattes 34 ermöglicht, dass einfallendes Licht mindestens teilweise durch sie hindurch emittiert wird. Obwohl eine konkrete Konstruktion zum Lenken der Lichtstrahlen in das Blatt 34 bereitgestellt ist, sollte es sich verstehen, dass der Instrumentenzeiger 12 auch andere Gestaltungsformen aufweisen kann, die die Lichtstrahlen 56 in das Blatt 34 lenken, ohne damit außerhalb des Geistes und Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung zu liegen.
Da der Kopfabschnitt 32 mit dem Schaft 36 des Instrumentenzeigers 12 an einem Punkt verbunden ist, der oberhalb der Anzeigefläche 42 auf der sichtbaren Seite 70 der Anordnung 10 angeordnet ist, kann der Kopfabschnitt 32 durch einen Anstrich oder andere Mittel mit einer lichtundurchlässigen Außenfläche 66 ausgestattet sein, um den Austritt von Licht um den Instrumentenzeiger 12 herum vermeiden zu helfen. Die lichtundurchlässige Fläche 66 kann ebenfalls oder alternativ ein metallischen Anstrich oder eine Metallbeschichtung sein, welche neben dem Schutz vor Lichtaustritt auch dabei hilft, Lichtstrahlen 56 umzuleiten, die auf die Außenfläche des oberen Abschnittes 32 einfallen. Um in dieser Hinsicht weiter unterstützend zu wirken und die Anordnung 10 ästhetisch aufzuwerten, ist entlang der Drehachse R eine Kappe 16 über dem radialen inneren Ende des Blattes 34, dem Angelpunkt 68 und dem Schaft 36 bereitgestellt. Die Kappe 16 verhindert außerdem, dass ein Betrachter die LED 40 und andere im Schlot 46 angeordnete Inhalte sieht. Zu diesem Zweck besteht die Kappe 16 bevorzugt aus einem lichtundurchlässigen Material.
In 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Instrumentenzeigeranordnung 110 dargestellt, die die Prinzipien der vorliegenden Erfindung umsetzt. Die Instrumentenzeigeranordnung 110 ähnelt der vorhergehenden Ausführungsform und umfasst einen Lichtleiter 114 und einen Instrumentenzeiger 112, der ein Blatt 134 und einen Schaft 136 aufweist und ebenfalls eine Kappe 116 umfassen kann. Wie die vorhergehende Instrumentenzeigeranordnung 10 ist die Instrumentenzeigeranordnung 110 von 4 ebenfalls derart gestaltet, dass sie sich um eine Drehachse R dreht.
Der Lichtleiter 114 der vorliegenden Ausführungsform ist in der Konstruktion einfacher als der Lichtleiter 14 von 1–3. Der Lichtleiter 114 umfasst einen konischen Grundabschnitt 118 mit einem Rand 126, der sich in Richtung des Kopfabschnitts 132 zur Achse R hin verjüngt. Daher weist der Grundabschnitt 118 einen größeren Durchmesser als der Kopfabschnitt 132 auf. Zu beachten ist, dass zwischen dem Grundabschnitt 118 und dem Kopfanschnitt 132 kein Zwischenabschnitt angeordnet ist.
Der Grundabschnitt 118 umfasst auch eine lichtbündelnde Fläche 120 in Form einer Halbkugel, obwohl sie auch andere Formen aufweisen kann, wie etwa eine flache kreisförmige Form, ohne damit außerhalb des Geistes und Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung zu liegen. Die lichtbündelnde Fläche 120 kann Flächenoptiken aufweisen, wie etwa Fokussierlinsen oder parallel richtende Merkmale (von denen in 4 keine gezeigt sind), oder auch nicht.
Der Kopfabschnitt 132 ist mit dem Schaft 136 des Instrumentenzeigers 112 verbunden, wie im Zusammenhang mit der vorhergehenden Ausführungsform beschrieben. In ähnlicher Weise kann der Kopfabschnitt 132 alternativ einstückig mit dem Instrumentenzeiger 112 gebildet sein oder mit diesem mittels eines Angelpunkts oder einer anderen Struktur verbunden sein, die ferner den oberen Abschnitt 132 mit dem Instrumentenzeiger 112 verbindet.
Wie die vorhergehende Instrumentenzeigeranordnung 10 kann auch die Instrumentenzeigeranordnung 110 von 4 mit einem Motor 138, Lichtquellen 140, einer Leiterplatte 152, einer Rückplatte 148 und einer Anzeigefläche 142 konstruiert sein und verwendet werden. Der Motor 138 weist eine Welle 144 auf, die von ihm aus entlang der Drehachse R verläuft. Die Welle 144 ist dafür gestaltet, mit dem Lichtleiter 114 verbunden zu sein, so dass das Zeigerblatt 134 des Instrumentenzeigers 112 um die Drehachse R gedreht wird.
Die LEDs 140 sind in ähnlicher Weise auf der Leiterplatte 152 angeordnet und erzeugen Lichtstrahlen 156, die sich durch die Luft fortbewegen und auf die lichtbündelnde Fläche 120 des Lichtleiters 114 einfallen. Die kugelförmige Fläche der lichtbündelnden Fläche 120 ist derart gestaltet, dass sie die Lichtstrahlen 156 nach innen zur Drehachse R und zum Kopfabschnitt 132 hin lenkt. Deshalb bewegen sich die Lichtstrahlen in einem, in Bezug zu einer Normalebene N spitzen Winkel fort, wobei sich die Normalebene N in einer Ebene mit der Fläche der Anzeigefläche 142 befindet. Die Lichtstrahlen 156 bewegen sich weiter durch den Lichtleiter 114 und in den Schaft 136 des Instrumentenzeigers 112 fort. Wie der Instrumentenzeiger 12 von 1–3 weist der Instrumentenzeiger 112 dieser Ausführungsform eine angewinkelte Fläche 164 auf, die die Lichtstrahlen 156 nach dem Prinzip der Totalreflexion in das Blatt 134 reflektiert.
Auf Grund der Länge und des Gewichts 180 des Blattes 134 des Instrumentenzeigers 112 kann die Instrumentenzeigeranordnung 110 durch den Einfluss der Gravitation aus dem Gleichgewicht geraten, was bewirken kann, dass das Blatt während der Drehung nachteilig auf andere Komponenten, wie etwa die Anzeigefläche 142, einwirkt. Deshalb kann ein Gewicht 180 bereitgestellt und am Lichtleiter 114 oder an anderer Stelle angebracht sein. Das Gewicht 180 ist so angeordnet, dass es die Masse des Blatts 134 ausbalanciert und wird deshalb üblicherweise entgegengesetzt zum Blatt 134 angeordnet. Obwohl es in der vorhergehenden Ausführungsform nicht dargestellt ist, kann das Gewicht auch in diese eingebaut und mit dieser verwendet werden.
Wie ein Fachmann ohne weiteres erkennen wird, ist die vorangegangene Beschreibung als eine Veranschaulichung der Umsetzung der Prinzipien dieser Erfindung gedacht. Diese Beschreibung soll den Schutzumfang oder den Anwendungsbereich dieser Erfindung insofern nicht begrenzen, als die Erfindung modifiziert, variiert und verändert werden kann, ohne von dem in den folgenden Ansprüchen definierten Geist dieser Erfindung abzuweichen.

10: Instrumentenzeigeranordnung
12: Instrumentenzeiger
14: Lichtleiter
16: Kappe
18: Grundabschnitt
20: lichtbündelnde Fläche
22: Fokussierlinse
24: Zwischenabschnitt
26: Rand
28: Endabschnitt
30: entgegengesetzter Endabschnitt
32: Kopfabschnitt, oberer Abschnitt
33: Öffnung
34: Zeigerblatt, Blatt, Zeigerblattabschnitt, Blattabschnitt
35: Fläche
36: Schaft
38: Motor
40: Lichtquelle, LED
42: Anzeigefläche
44: Welle
45: Öffnung
46: Schlot
48: Rückplatte
52: Leiterplatte
54: Öffnung
56: Lichtstrahlen
58: Außenfläche
60: Tasche
62: Innenfläche
64: angewinkelte Fläche auf der Oberseite
66: lichtundurchlässige Außenfläche
68: Angelpunkt
70: sichtbarer Bereich, sichtbare Seite
72: nicht sichtbarer Bereich
74: Kennzeichen
110: Instrumentenzeigeranordnung
112: Instrumentenzeiger
114: Lichtleiter
116: Kappe
118: Grundabschnitt, konischer Abschnitt
120: lichtbündelnde Fläche
126: Rand
132: Kopfabschnitt, oberer Abschnitt
134: Zeigerblatt, Blatt
136: Schaft
138: Motor
140: Lichtquellen, LED
142: Anzeigefläche
144: Welle
146: Schlot
148: Rückplatte
152: Leiterplatte
156: Lichtstrahlen
164: angewinkelte Fläche
180: Gewicht
R: Drehachse, Achse
N: Normalebene

Claims

Instrumentenzeigeranordnung (10, 110) zum Beleuchten eines Instrumentenzeigers (12, 112), wobei die Anordnung Folgendes umfasst: einen Instrumentenzeiger (12, 112) mit einem Blatt (34, 134) und einem Schaft (36, 136), wobei der Schaft eine durch ihn hindurch verlaufende Drehachse (R) bildet und der Blattabschnitt (34, 134) mit dem Schaft verbunden ist, um sich um die Drehachse (R) zu drehen, einen Lichtleiter (14, 114), wobei der Lichtleiter (14, 114) ein Rotationskörper ist, der um die Drehachse (R) symmetrisch ist, wobei der Lichtleiter (14, 114) Folgendes umfasst: einen Kopfabschnitt (32, 132) und einen Grundabschnitt (18, 118), wobei der Kopfabschnitt (32, 132) mit dem Schaft (36, 136) des Instrumentenzeigers (12, 112) verbunden und um die Drehachse (R) drehbar ist, der Kopfabschnitt (32, 132) einen ersten effektiven Durchmesser bildet, der Grundabschnitt (18, 118) entlang der Drehachse (R) an einer Stelle angeordnet ist, die in Längsrichtung weiter vom Schaft (36, 136) entfernt ist als der Kopfabschnitt (32, 132), und der Grundabschnitt eine im Allgemeinen konische Form aufweist und einen zweiten effektiven Durchmesser bildet, der größer als der erste effektive Durchmesser ist, und eine lichtbündelnde Fläche (20, 120), die am Grundabschnitt (18, 118) bereitgestellt ist, wobei die lichtbündelnde Fläche (20, 120) derart gestaltet ist, Licht von einer Lichtquelle (40, 140) zu bündeln, wobei der Lichtleiter (14, 114) derart gestaltet ist, dass er mindestens einen Teil des Lichts zum Blatt (34, 134) des Instrumentenzeigers (12, 112) leitet.
Instrumentenzeigeranordnung (10, 110) nach Anspruch 1, wobei die Drehachse (R) mittig durch den Grundabschnitt (18, 118) verläuft.
Instrumentenzeigeranordnung (10, 110) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die lichtbündelnde Fläche (20, 120) des Lichtleiters (14, 114) eine Fokussierlinse (22) umfasst und die lichtbündelnde Fläche eine axial ausgerichtete Fläche ist.
Instrumentenzeigeranordnung (10, 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Grundabschnitt (18, 118)) eine sich verjüngende Seitenfläche aufweist und sich die Seitenfläche, von der lichtbündelnden Fläche (20, 120) zum Kopfabschnitt (32, 132) verlaufend, zur Drehachse (R) hin verjüngt.
Instrumentenzeigeranordnung (10, 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner einen Zwischenabschnitt (24) umfassend, der zwischen dem Kopfabschnitt (32) und dem Grundabschnitt (18) angeordnet ist, wobei der Zwischenabschnitt (24) Seiten aufweist, die sich vom Grundabschnitt (18) zum Kopfabschnitt hin verjüngen.
Instrumentenzeigeranordnung (10, 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner einen Zwischenabschnitt (24) umfassend, der zwischen dem Kopfabschnitt (32, 132) und dem Grundabschnitt (18, 118) angeordnet ist, wobei der Zwischenabschnitt (24) eine konische Form bildet.
Instrumentenzeigeranordnung (10, 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Kopfabschnitt (32, 132) eine lichtundurchlässige Außenfläche (66) aufweist.
Instrumentenzeigeranordnung (10, 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner ein Gegengewicht (180) umfassend, das an der Anordnung angebracht ist, um die Masse des Instrumentenzeigers (12, 112) auszubalancieren.
Instrumentenzeigeranordnung (10, 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner eine Kappe (16, 116) umfassend, wobei die Kappe (16, 116) auf dem Instrumentenzeiger (12, 112) an einer Stelle entlang der Drehachse (R) angeordnet ist.
Instrumentenzeigeranordnungsbaugruppe zum Beleuchten eines Instrumentenzeigers (12, 112), wobei die Anordnungsbaugruppe Folgendes umfasst: einen Motor (38, 138) mit einer drehbaren Welle (44, 144), die vom Motor (38, 138) aus verläuft und eine Drehachse (R) bildet, einen Instrumentenzeiger (12, 112) mit einem Blatt (34, 134) und einem Schaft (36, 136), wobei der Schaft mit der Welle (44, 144) verbunden und um die Drehachse (R) drehbar ist, mehrere Lichtquellen (40, 140), die im Allgemeinen um die Welle (44, 144) herum angeordnet sind, und einen Lichtleiter (14, 114), der mit der Welle (44, 144) verbunden ist, wobei der Lichtleiter Folgendes umfasst: einen Kopfabschnitt (32, 132), der entlang der Drehachse (R) angeordnet und mit dem Schaft (36, 136) verbunden ist, wobei der Kopfabschnitt (32, 132) einen ersten effektiven Durchmesser bildet, einen Grundabschnitt (18, 118), der entlang der Drehachse (R) an einer Stelle angeordnet ist, die in Längsrichtung weiter vom Instrumentenzeiger (12, 112) entfernt ist als der Kopfabschnitt (32, 132), wobei der Grundabschnitt (18, 118) einen zweiten effektiven Durchmesser bildet, der größer als der erste effektive Durchmesser ist, und eine radiale Fläche umfasst, die sich im Allgemeinen zur Drehachse (R) hin verjüngt, wobei der Grundabschnitt (18, 118) ferner eine lichtbündelnde Fläche (20, 120) definiert, die zu den Lichtquellen (40, 140) hin axial ausgerichtet ist, und wobei das Licht von den Lichtquellen (40, 140) durch die lichtbündelnde Fläche (20, 120) des Grundabschnittes (18, 118) empfangen und durch den Lichtleiter (14, 114) zum Instrumentenzeiger (12, 112) geleitet wird.
Instrumentenzeigeranordnungsbaugruppe nach Anspruch 10, wobei der Grundabschnitt (18, 118) im Querschnitt kreisrund ist.
Instrumentenzeigeranordnungsbaugruppe nach Anspruch 10, wobei der Grundabschnitt (18, 118) eine konische Form aufweist.
Instrumentenzeigeranordnungsbaugruppe nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Grundabschnitt (18) Abschnitte umfasst, die mittig in der lichtbündelnden Fläche (20) eine Tasche (60) bilden.
Instrumentenzeigeranordnungsbaugruppe nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die mehreren Lichtquellen (40, 140) mindestens eine Leuchtdiode umfassen.
Instrumentenzeigeranordnungsbaugruppe nach einem der Ansprüche 10 bis 14, ferner eine Anzeigefläche (42, 142) umfassend, wobei die Anzeigefläche zwischen dem Blatt (34, 134) des Instrumentenzeigers (12, 112) und der lichtbündelnden Fläche (20, 120) des Lichtleiters (14, 114) angeordnet ist.
Instrumentenzeigeranordnungsbaugruppe nach Anspruch 15, wobei die Anzeigefläche (42, 142) darin gebildete Kennzeichen (74) umfasst, wobei die Kennzeichen mindestens entweder einen Buchstaben, eine Zahl oder ein Symbol umfassen.