DE29618395U1 - Display instrument with an illuminated display panel - Google Patents
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Description
VDO Adolf Schindling AG Rüsseisheimer Str. 22VDO Adolf Schindling AG Rüsseisheimer Str. 22
60326 Frankfurt
K46-R/DI-ah
345960326 Frankfurt
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3459
Die Erfindung betrifft ein Anzeigeinstrument, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einer Leiterplatte, mindestens einem beleuchtbaren Anzeigefeld und mindestens einem eine LED aufweisenden und mit einem Kontaktsockel auf der Leiterplatte befestigbaren Leuchtelement.The invention relates to a display instrument, in particular for a vehicle, with a circuit board, at least one illuminable display field and at least one light element having an LED and which can be attached to the circuit board with a contact base.
Derartige Anzeigeinstrumente sind bekannt. Sie finden vielfältige Verwendung in Fahrzeugen verschiedenster Art, zum Beispiel in Form von Einzei- oder Kombinationsinstrumenten in Kraftfahrzeugen. Solche Kombinationsinstrumente weisen gewöhnlich ein als Systemträger oder Mittelgehäuse ausgeführtes tragendes Bauteil auf. Dieses Mittelgehäuse ist unter anderem mit Lichtschächten zur Lichtführung versehen und trägt rückwärtig Meßwerke und eine Leiterplatte. An der einem Beobachter zugewandten Vorderseite ist ein Zifferblatt mit Zeigern und einer Anzahl beleuchtbarer Anzeigefelder angeordnet. Die Anzeigefelder werden mittels auf der Leiterplatte befestigter Miniatur-Glühlampen über vorgenannte, in dem Mittelgehäuse vorgesehene Lichtschächte zur Lichtführung bei Bedarf beleuchtet. Um einem Beobachter, der in der Regel der Fahrzeugbediener ist, eine Zuordnung einzelner Anzeigefelder zu einer bestimmten Funktion bzw. einer bestimmten Einrichtung des Fahrzeugs zu ermöglichen, sind die Anzeigefelder mit üblicherweise aufgedruckten Symbolen ausgestattet. Zusätzlich sorgen unterschiedliche Anzeigefarben für eine höhere Unterscheidungskraft, zum Beispiel kann eine rote Anzeige dem Fahrzeugbediener unter anderem „Achtung", „Gefahr" oder „Funktionsstörung" signalisieren. Die unterschiedlichen Farben ver-Such display instruments are well known. They are used in a variety of ways in vehicles of all kinds, for example in the form of individual or combination instruments in motor vehicles. Such combination instruments usually have a supporting component designed as a system carrier or central housing. This central housing is provided with light shafts for guiding the light, among other things, and carries measuring instruments and a circuit board at the back. On the front side facing an observer, there is a dial with hands and a number of illuminated display fields. The display fields are illuminated as required by means of miniature light bulbs attached to the circuit board via the aforementioned light shafts provided in the central housing for guiding the light. In order to enable an observer, who is usually the vehicle operator, to assign individual display fields to a specific function or a specific device in the vehicle, the display fields are usually equipped with printed symbols. In addition, different display colors provide greater differentiation, for example, a red display can signal to the vehicle operator "Attention", "Danger" or "Malfunction", among other things. The different colors
schiedener Anzeigefelder sind entweder in einzelnen Druckvorgängen auf das Zifferblatt aufzutragen oder durch einen Einbau von Filterscheiben zwischen Glühlampe und Anzeigeelement - das in diesem Fall transparent ausgeführt werden kann - zu erzeugen. In der Fertigung vorgenannter Kombinationsinstrumente entstehen somit zahlreiche, arbeitsintensive Verfahrensschritte, die zudem jeweils höchsten Genauigkeitsanforderungen unterliegen. Aufgrund des hohen Verfahrensaufwands ergeben sich hohe Herstellungskosten für ein entsprechendes Anzeigeinstrument. Zudem besitzen oben erwähnte, als Lichtquelle eingesetzte Miniatur-Glühlampen eine bezogen auf die Lebensdauer eines (Kraft-) Fahrzeugs nicht unkritische Haltbarkeit sowie auch eine nicht unerhebliche Vibrationsempfindlichkeit.The different display fields are either applied to the dial in individual printing processes or created by installing filter disks between the bulb and the display element - which in this case can be made transparent. In the manufacture of the aforementioned combination instruments, numerous labor-intensive process steps are therefore required, each of which is subject to the highest precision requirements. Due to the high process effort, the manufacturing costs for a corresponding display instrument are high. In addition, the miniature bulbs mentioned above, used as a light source, have a durability that is not uncritical in relation to the service life of a (motor) vehicle, as well as a considerable sensitivity to vibration.
Darüber hinaus ist bekannt, in einer Anzeigeebene eines Anzeigeinstruments LEDs als bei Bedarf beleuchtbare Anzeigeelemente anzuordnen. Diese LEDs weisen sowohl eine hohe Lebensdauer als auch eine geringe Vibrationsempfindlichkeit auf und sind hinsichtlich ihrer Leuchtfarbe entgegen weiß oder weiß-gelb leuchtenden Glühlampen nur gering eingeschränkt. Unter anderem sind LEDs in den Farben Rot, Gelb und Grün bekannt.In addition, it is known to arrange LEDs in a display level of a display instrument as display elements that can be illuminated if necessary. These LEDs have both a long service life and low sensitivity to vibrations and are only slightly restricted in terms of their luminous color compared to white or white-yellow light bulbs. LEDs in the colors red, yellow and green are known, among others.
Ein Einsatz von LEDs als Leuchtelement zur Beleuchtung eines Anzeigefeldes in einem Anzeigeinstrument, zum Beispiel in einem vorbeschriebenen Kombinationsinstrument, ist ohne weitere Vorkehrungen jedoch nicht möglich, da LEDs gegenüber Glühlampen eine wesentlich geringere Lichtstärke aufweisen. Ohne eine grundsätzliche und aufwendige Umkonstruierung herkömmlicher Kombinationsinstrumente, wobei die Leiterplatte näher an die Anzeigeebene heranrücken muß, sind Glühlampen nicht durch LEDs zu ersetzen. However, the use of LEDs as a light element to illuminate a display field in a display instrument, for example in a combination instrument as described above, is not possible without further precautions, as LEDs have a much lower light intensity than incandescent lamps. Without a fundamental and complex redesign of conventional combination instruments, whereby the circuit board has to be moved closer to the display level, incandescent lamps cannot be replaced by LEDs.
Um hier Abhilfe zu schaffen, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Anzeigeinstrument mit einem beleuchtbaren Anzeigefeld der genannten Art so zu gestalten, daß als Leuchtelement LEDs eingesetzt werden können, ohne daß das Anzeigeinstrument an sich in seinem geometrischen Aufbau kostenintensiv geändert werden muß.In order to remedy this situation, the object of the present invention is to design a display instrument with an illuminated display field of the type mentioned in such a way that LEDs can be used as the lighting element, without the geometric structure of the display instrument itself having to be changed at great expense.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Leuchtelement ein Zwischenelement aufweist, das auf einer Seite mit dem Kontaktsockel und auf einer gegenüberliegenden Seite mit der LED verbindbar ist. Damit wird es - aHein durch eine erfindungsgemäße Gestaltung des Leuchtelementes - möglich, in Anzeigeinstrumenten von herkömmlichem Aufbau LEDs als Lichtquelle einzusetzen, wobei deren Abstand zu einer Anzeigeebene in gewünschtem Maß verringert wird.This object is achieved according to the invention in that the light element has an intermediate element that can be connected to the contact base on one side and to the LED on an opposite side. This makes it possible - solely through an inventive design of the light element - to use LEDs as a light source in display instruments of conventional construction, whereby their distance from a display plane is reduced to the desired extent.
Vorzugsweise ist das Zwischenelement mit dem Kontaktsockel und/oder der LED ein einziges Bauteil bildend verbunden. Dadurch ergibt sich eine Vereinfachung der Montage sowie auch eine Verringerung des Lageraufwands im Fertigungsprozeß.Preferably, the intermediate element is connected to the contact base and/or the LED to form a single component. This simplifies assembly and also reduces storage costs in the manufacturing process.
Es kann vorteilhaft sein, wenn das Zwischenelement mit dem Kontaktsockel und/oder der LED lösbar verbunden ist. Denkbar ist hier zum Beispiel eine Steckverbindung, die durch Rasten gesichert sein kann, oder auch eine Schraubverbindung. In beiden Fällen ist die Flexibilität der Ersetzbarkeit der Einzelbauteile erhöht. Aber es kann auch von Vorteil sein, wenn das Zwischenelement mit dem Kontaktsocke! und/oder der LED unlösbar verbunden ist. Eine solche dauerhaft haltbare und einfach herzustellende Verbindung kann zum Beispiel durch Kleben, Löten, Schweißen oder Verrasten, wobei letzteres nur eine zerstörende Entflechtung der Einzelbauteile zuläßt, erreicht werden.It can be advantageous if the intermediate element is detachably connected to the contact socket and/or the LED. A plug connection, which can be secured by locking, or a screw connection is conceivable here. In both cases, the flexibility of replacing the individual components is increased. But it can also be advantageous if the intermediate element is permanently connected to the contact socket and/or the LED. Such a durable and easy-to-make connection can be achieved, for example, by gluing, soldering, welding or locking, although the latter only allows the individual components to be dismantled in a destructive manner.
Das Zwischeneiement kann in besonders einfacher Weise ein Rohr sein, dessen Wandung zum Beispiel aus Gründen der Wärmeableitung oder der Materialeinsparung zudem durchbrochen sein kann. Noch einfacher ist es, wenn das Zwischenelement stabförmig ist. Es kann dabei ein einzelner Stab, zum Beispiel mit rechteckigem oder rundem Querschnitt, oder eine Anordnung mehrerer entsprechender Stäbe sein.The intermediate element can be a particularly simple tube, the wall of which can also be perforated, for example for reasons of heat dissipation or to save material. It is even simpler if the intermediate element is rod-shaped. It can be a single rod, for example with a rectangular or round cross-section, or an arrangement of several corresponding rods.
Je nach gewünschten Materialeigenschaften und Herstellungsmöglichkeiten kann das Zwischenelement vorteilhaft aus Metall, Kunststoff oder einem Verbundwerkstoff bestehen. Es ist in einer bevorzugten AusführungsformDepending on the desired material properties and manufacturing options, the intermediate element can advantageously be made of metal, plastic or a composite material. In a preferred embodiment, it is
flexibel und ermöglicht so eine in weiten Grenzen beliebige Einstellung der Leuchtrichtung der LED sowie einen vereinfachten Einbau unter beengten Raumverhältnissen.flexible and thus enables the LED lighting direction to be adjusted within wide limits and simplified installation in confined spaces.
Unter bestimmten Voraussetzungen kann es notwendig sein, die LED mit einer eigenen Ansteuerelektronik auszustatten. Dieses ist etwa dann notwendig, wenn zum Beispiel verschiedene Betriebszustände einer Einrichtung in einem Fahrzeug mittels farblich wechselnder Anzeigefelder mit einer Farbwechsel-LED dargestellt werden sollen. Als Beispiel kann ein Anzeigefeld für einen Airbag rot leuchtend „Funktionsstörung" signalisieren und gelb leuchtend „Ausgeschaltet". Auch ist beispielsweise für eine Zeitsteuerung (zum Beispiel Warnlampe für nicht angelegten Sitzgurt) eine spezielle Steuerelektronik für die anzeigende LED erforderlich. Solche vorgenannten Ansteuerelektroniken können in besonders vorteilhafter Weise in oder neben dem Zwischenelement angeordnet sein. Es ist so nicht notwendig, diese Schaltungen in die Leiterplatte zu integrieren, so daß sie nur bei Bedarf zusammen mit der anzeigenden Lichtquelle - unter gleichzeitiger erheblicher Reduktion der Variantenvielvalt der Leiterplatte hinzugefügt werden müssen. Besonders einfach ist es, wenn das Zwischenelement eine Leiterplatte einer elektronischen Schaltung ist.Under certain conditions, it may be necessary to equip the LED with its own control electronics. This is necessary, for example, if different operating states of a device in a vehicle are to be displayed using color-changing display fields with a color-changing LED. For example, a display field for an airbag can signal "malfunction" when lit red and "switched off" when lit yellow. Special control electronics for the display LED are also required for a time control (for example, a warning light for an unfastened seat belt). Such control electronics can be arranged in or next to the intermediate element in a particularly advantageous manner. It is therefore not necessary to integrate these circuits into the circuit board, so that they only need to be added when required together with the displaying light source - while at the same time significantly reducing the variety of circuit board variants. It is particularly simple if the intermediate element is a circuit board of an electronic circuit.
Die Leuchtstärke der LED wird besonders gut ausgeschöpft, wenn die LED oder das Zwischenelement einen Reflektoraufsatz aufweist.The luminous intensity of the LED is particularly well utilized if the LED or the intermediate element has a reflector attachment.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below using embodiments shown in the accompanying drawings. It shows
Figur 1: ein Leuchtelement gemäß der Erfindung,Figure 1: a lighting element according to the invention,
Figur 2a: eine andere Ausführungsform eines Leuchtelementes gemäß der Erfindung mit integrierter elektronischer Schaltung in teilweise geschnittener Ansicht,Figure 2a: another embodiment of a lighting element according to the invention with integrated electronic circuit in a partially sectioned view,
Figur 2b: eine elektronische Schaltung eines Leuchtelementes nach Figur 2,Figure 2b: an electronic circuit of a lighting element according to Figure 2,
Figur 3: eine Befestigung eines Leuchtelements gemäß der Erfindung an einer Leiterplatte.Figure 3: a fastening of a lighting element according to the invention to a circuit board.
In Figur 1 ist in perspektivischer Ansicht ein Leuchtelement 1 mit einem Kontaktsockel 2 dargestellt. Der Kontaktsockel 2 weist Anschlußklemmen 5, von denen nur eine sichtbar ist, zur Verbindung mit nicht dargestellten elektrischen Leitungen auf. Anstelle der Anschlußklemmen 5 können zum Beispiel auch Anschlußkabel vorgesehen sein. Darüber hinaus besitzt der Kontaktsockel 2 Vorsprünge 6 zur Halterung des Leuchtelements 1 an einer nicht gezeigten Leiterplatte. Eine wichtige weitere Funktion der Vorsprünge 6 besteht in einer Kodierung des Leuchtelements 1. An den Kontaktsocke! 2 schließt ein Zwischenelement 4 an, das auf seiner anderen Seite mit einer LED 3 verbunden ist.Figure 1 shows a perspective view of a lighting element 1 with a contact base 2. The contact base 2 has connection terminals 5, only one of which is visible, for connection to electrical lines not shown. Instead of the connection terminals 5, connection cables can also be provided, for example. In addition, the contact base 2 has projections 6 for holding the lighting element 1 on a circuit board (not shown). Another important function of the projections 6 is to code the lighting element 1. An intermediate element 4 is connected to the contact base 2 and is connected to an LED 3 on its other side.
In das in Figur 2a gezeigte Leuchtelement ist eine Ansteuerelektronik 10 integriert. Es kann sich hierbei zum Beispiel um eine elektronische Schaltung zur Zeitsteuerung der LED 3 handein. Ist die LED 3 eine Farbwechsel-LED, so dient die Ansteuerelektronik 10 der Farbsteuerung. In diesem Fall sind drei Anschlußklemmen 5, von denen hier nur zwei sichtbar sind, vorgesehen. Ein zusätzlicher Reflektoraufsatz 7 erhöht die Leuchtwirkung der LED 3. In Figur 2b ist die Ansteuerelektronik 10 im einzelnen dargestellt. Die Elektronik umfaßt eine Leiterplatte 11 aus einem plastisch verformbaren Material, die mit elektronischen Bauteilen 13, unter anderem zum Beispiel Widerständen, bestückt ist. Das lichtquellenseitige Ende 11a der Leiterplatte 11 sowie das anschlußkontaktseitige Ende 11b sind ein einziges Bauteil bildend mit der Leiterplatte verbunden und haben ihre Form in einem Biege- und Abkantvorgang erhalten. Das anschlußkontaktseitige Ende 11b besitzt - nicht dargestellte - Kontaktfelder für die Anschlußklemmen 5 und das lichtquellenseitige Ende 11a trägt die über Anschlüsse 12 verbundene LED 3.Control electronics 10 are integrated into the light element shown in Figure 2a. This can be, for example, an electronic circuit for timing the LED 3. If the LED 3 is a color-changing LED, the control electronics 10 are used for color control. In this case, three connection terminals 5 are provided, of which only two are visible here. An additional reflector attachment 7 increases the lighting effect of the LED 3. Figure 2b shows the control electronics 10 in detail. The electronics comprise a circuit board 11 made of a plastically deformable material, which is equipped with electronic components 13, including resistors, for example. The light source-side end 11a of the circuit board 11 and the connection contact-side end 11b are connected to the circuit board to form a single component and have been given their shape in a bending and folding process. The connection contact side end 11b has - not shown - contact fields for the connection terminals 5 and the light source side end 11a carries the LED 3 connected via connections 12.
Aus Figur 3 ist eine mögliche Verbindung des Kontaktsockels 2 des Leuchtelements mit einer Leiterplatte 20 zu entnehmen. Die Leiterplatte 20 ist einseitig mit einem Leiterbild 23, z. B. aus einer Kupferfolie, versehen. DurchFigure 3 shows a possible connection of the contact base 2 of the light element with a circuit board 20. The circuit board 20 is provided on one side with a conductor pattern 23, e.g. made of a copper foil.
eine Öffnung 24 in der Leiterplatte 20 ist das Leuchtelement mit seinem Kontaktsockel 2 in Steckrichtung A hindurchgesteckt, so daß die Anschlußklemmen 5 an einzelnen Feldern des Leiterbildes 23 zum Anliegen kommen. Die Öffnung 24 weist Aussparungen (hier nicht dargestellt) für die der Kodierung und der Halterung dienenden Vorsprünge 6 auf. Durch ein Drehen des Kontaktsockels 2 in Drehrichtung B wird die Leiterplatte 20 zwischen den Anschlußklemmen 5 und den Vorsprüngen 6 des Kontaktsockels 2 eingeklemmt, so daß sich für das Leuchtelement ein sicherer Halt ergibt. In einem Abstand C von zum Beispiel 50 mm ist vor der Leiterplatte 20 eine durch ein Zifferblatt gebildete Anzeigeebene 21 mit einem Anzeigefeld 22 angeordnet. Für den Leuchtabstand D zwischen LED 3 und Anzeigefeld 22, das eine Fläche von z. B. 10 mm &khgr; 14 mm aufweist, liegt ein Maß von vorteilhaft 12 bis 16 mm vor.The light element is inserted with its contact base 2 through an opening 24 in the circuit board 20 in the plug-in direction A, so that the connection terminals 5 come into contact with individual fields of the conductor pattern 23. The opening 24 has recesses (not shown here) for the projections 6 used for coding and holding. By turning the contact base 2 in the direction of rotation B, the circuit board 20 is clamped between the connection terminals 5 and the projections 6 of the contact base 2, so that the light element is held securely. At a distance C of, for example, 50 mm, a display level 21 formed by a dial with a display field 22 is arranged in front of the circuit board 20. For the lighting distance D between the LED 3 and the display field 22, which has an area of, for example, 10 mm x 10 mm, a distance of 10 mm x 10 mm is determined. 14 mm, a dimension of 12 to 16 mm is advantageous.
Neben der gezeigten Dreh-Steckverbindung zwischen Kontaktsockel 2 und Leiterplatte 20 ist sowohl eine reine Steckverbindung als auch eine unlösbare Verbindung, zum Beispiel durch Auflöten des Kontaktsockels auf die Leiterplatte, denkbar. Auch kann die Leiterplatte 20 nicht nur einseitig, sondern beidseitig mit einem Leiterbild versehen sein. Zu einer beidseitigen Kontaktierung sind die Anschlußklemmen 5 des Leuchtelements 1 entsprechend auszubilden. Völlig frei ist die Gestaltung der Leiterplatten 20 und 11, sie können zum Beispiel herkömmlich aufgebaut sein, starr oder flexibel sein, eine Keramik-Leiterplatte oder ein hinterspritzter lead frame sein.In addition to the rotating plug connection shown between the contact base 2 and the circuit board 20, both a pure plug connection and a permanent connection, for example by soldering the contact base onto the circuit board, are conceivable. The circuit board 20 can also be provided with a conductor pattern not only on one side, but on both sides. The connection terminals 5 of the light element 1 must be designed accordingly for contact on both sides. The design of the circuit boards 20 and 11 is completely free; for example, they can be conventionally constructed, rigid or flexible, a ceramic circuit board or a back-injected lead frame.
Claims (13)
Priority Applications (1)
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| DE29618395U DE29618395U1 (en) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | Display instrument with an illuminated display panel |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE29618395U DE29618395U1 (en) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | Display instrument with an illuminated display panel |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29618395U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998019136A1 (en) * | 1996-10-30 | 1998-05-07 | Mannesmann Vdo Ag | Display panel with a luminous display field |
-
1996
- 1996-10-30 DE DE29618395U patent/DE29618395U1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO1998019136A1 (en) * | 1996-10-30 | 1998-05-07 | Mannesmann Vdo Ag | Display panel with a luminous display field |
| US6543904B1 (en) | 1996-10-30 | 2003-04-08 | Mannesmann Vdo Ag | Display panel with a luminous display field |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19970213 |
|
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, DE Free format text: FORMER OWNER: VDO ADOLF SCHINDLING AG, 60326 FRANKFURT, DE Effective date: 19970917 |
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