DE19532618B4

DE19532618B4 - Anzeigeinstrument

Info

Publication number: DE19532618B4
Application number: DE19532618A
Authority: DE
Inventors: Tadaaki Kariya Ishimaru; Teruaki Kariya Araki; Tsutomu Yoshikawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1995-09-04
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2015-09-05
Also published as: DE19532618A1; FR2725170A1; US6120158A; FR2725170B1; FR2752083A1; US5678913A; FR2752083B1; US5839809A

Abstract

Anzeigeinstrument mit einer internen Antriebseinheit mit einer Antriebswelle (4a), einem Anzeiger (1), einem lichtemittierenden Element (5) mit Anschlussleitungen (5a) sowie einer Spannungsquelle, wobei der Anzeiger (1) hat:
einen lichtleitenden Zeiger (2) mit einem Zeigerende, einem Lichtaufnahemabschnitt (2b) und einer beleuchteten Fläche,
eine Halterung (4) mit einem Rotationszentrum verbunden mit der Antriebswelle (4a), zur Anbringung des lichtaufnehmenden Abschnitts (2b) des Zeigers (2) benachbart zu dem lichtemittierenden Element (5), eine kappenförmige Abdeckung (3), angeordnet an der Halterung (4) zum Halten des Zeigers (2) und des lichtemittierenden Elements (5) an ihrem Platz in einem Raum, der zwischen der Abdeckung (3) und der Halterung (4) ausgebildet ist und
ein Verbindungselement (6) für das Verbinden des lichtemittierenden Elements (5) mit der Spannungsquelle,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Halterung (4) ein Balancegewicht (10, 11) hat, das an einer Position angeordnet ist, die mit Bezug zum Rotationszentrum gegenüber dem lichtemittierenden Element (5)...

Description

Das U.S.-Patent US 5 142 453 A , das der ungeprüften japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung JP 3-63821 U entspricht, offenbart einen Zeiger, bei dem ein lichtemittierendes Element an einem Ende der Zeigerantriebswelle angeordnet ist. Ein lichtempfangender Abschnitt des Zeigers wird von einer Halterung getragen, die von der Antriebswelle angetrieben wird.
Jedoch ist der beleuchtete Abschnitt dieses Zeigers begrenzt, da das lichtemittierende Element im Zentrum der Drehung der Halterung angeordnet ist und der Zeiger ist nicht ausreichend sichtbar in der Dunkelheit.
Die ungeprüfte japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung JP 64-10625 U offenbart einen Zeiger, der ein LED aufweist, das außerhalb des Anzeigeinstruments angeordnet ist, wobei ein Zeiger eine gezahnte Bodenfläche aufweist. Die gezahnte Bodenfläche reflektiert Licht von dessen inneren geneigten Flächen nach oben und erhöht die Sichtbarkeit der oberen Fläche des Zeigers, die die beleuchtete Oberfläche darstellt.
Jedoch wird, wenn Licht von oben außerhalb auf den Zeiger einfällt und das LED nicht eingeschaltet ist, der Zeiger von dem von außerhalb einfallenden Licht erleuchtet, da dieses von der gezahnten Fläche reflektiert wird und den Zeiger in derselben Weise, wie oben erläutert, beleuchtet.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Anzeigeinstrument zu schaffen, das ein Gehäuse aufweist, dessen Rotationszentrum mit einer Antriebswelle verbunden ist und das einen Schlitz aufweist, nicht nur um den Zeiger zu halten, sondern auch um die beleuchtete Fläche des Zeigers dem Fahrer darzustellen. Mittels des Gehäuses wird ein lichtempfangender Abschnitt des Zeigers oberhalb des Drehzentrums festgelegt und ein LED ist in optischer Ausrichtung zu dem lichtempfangenden Abschnitt vorgesehen. Da der Zeiger an einem Abschnitt oberhalb der Antriebswelle befestigt ist und die beleuchtete Oberfläche des Zeigers der Umgebung dargestellt wird, kann die gesamte beleuchtete Oberfläche des Zeigers lang gestaltet werden und die Sichtbarkeit dessen auf diese Weise erhöht werden.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden ebenso wie die Wirkungsweise der verschiedenen Teile der vorliegenden Erfindung klar verständlich werden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen und den anliegenden Ansprüchen studiert wird.
Im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wird indessen von einem Anzeigeinstrument ausgegangen, wie es in der US 5,319,527 A gezeigt ist. Hieraus ist es bekannt, eine LED angrenzend an eine lichtaufnehmende Stirnseite eines Zeigers in einer Halterung aufzunehmen, welche an einem daran ausgebildeten Rotationszentrum mit einer Antriebswelle verbunden ist. Sowohl die LED als auch der lichtaufnehmende Abschnitt des Zeigers ist mittels einer Kappe abgedeckt, welche gleichzeitig den Zeiger sowie die LED zwischen sich und der Halterung einklemmt.
Angesichts dieses Stands der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Anzeigeinstrument zu schaffen, welches eine exakte sowie vibrations- bzw. rüttelfreie Anzeige ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Anzeigeinstrument mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Demzufolge ist auch bei dem erfindungsgemäßen Anzeigeinstrument die LED hinter der Lichtaufnahmestirnseite des Zeigers angeordnet, derart, dass die Emissionsrichtung der LED koaxial zur Zeigerachse ausgerichtet ist. Durch diese Anordnung wird eine hervorragende Ausleuchtung des Zeigers mit geringen Lichtverlusten ermöglicht. Dies Anordnung verlagert jedoch den Schwerpunkt des gesamten Anzeigeelements in Richtung Aufnahmeabschnitt der Halterung für die LED. Die erfindungsgemäße Lösung sieht daher vor, auf einer bezüglich des Rotationszentrums gegenüberliegenden Seite des LED Balancegewichte an der Halterung anzuordnen und somit das gesamte Anzeigeelement bezüglich des Rotationszentrums auszubalancieren. Das Anzeigeelement wird dabei ausschließlich durch die Rotationsachse unter Ausbildung eines Spalts zwischen sich sowie dem Zifferblatt gehalten, wodurch eine sanfte Anzeigerbewegung erreicht wird.
Es zeigen:
1 eine Draufsicht, die ein Anzeigeinstrument gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine Seitenansicht eines Anzeigeinstruments gemäß 1;
3 eine Ansicht von unten eines Anzeigeinstruments gemäß 1;
4 einen Querschnitt eines Anzeigeinstruments gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
5 einen vergrößerten Teilquerschnitt eines Hauptabschnitts des Anzeigeinstruments gemäß 4;
6 eine Explosionsdarstellung des Anzeigeinstruments gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
7 einen vergrößerten Teilquerschnitt eines Hauptteils des Anzeigeinstruments gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
8 eine Seitenansicht eines Anzeigeinstruments gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
9 einen vergrößerten Teilquerschnitt eines Hauptabschnitts des Anzeigeinstruments dargestellt in 8;
10 eine Ansicht von unten eines Anzeigeinstruments gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
11 ein Querschnitt, der den Gesamtaufbau eines Anzeigeinstruments zeigt;
12 ist eine Ansicht, die ein Anzeigeinstrument gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 ist eine Ansicht von unten, die ein Anzeigeinstrument gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
14 ist eine Explosionsdarstellung, die ein Anzeigeinstrument gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
15 ist ein Querschnitt, der das Anzeigeinstrument gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
16 ist ein Querschnitt, der ein Anzeigeinstrument gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
17 ist eine schematische Ansicht, die ein Anzeigeinstrument gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
18 ist ein Querschnitt des Anzeigeinstruments, dargestellt in 17;
19 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zeiger des Anzeigeinstruments gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt;
20 ist ein Querschnitt, der den Gesamtaufbau eines Anzeigeinstruments gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
21 ist eine schematische Ansicht eines Teils des Zeigers des Anzeigeinstruments gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel;
22 ist eine schematische Ansicht, die einen Teil des Zeigers des Anzeigeinstruments gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt;
23 ist eine schematische Ansicht, die ein Anzeigeinstrument gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt;
24 ist eine schematische Ansicht, die ein Anzeigeinstrument gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
25 ist ein Querschnitt, der ein Anzeigeninstrument gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel zeigt;
26 ist ein Querschnitt, der ein Anzeigeninstrument gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel zeigt;
27 ist ein Querschnitt, der ein Anzeigeinstrument gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel zeigt;
28 ist ein Querschnitt, der ein Anzeigeinstrument gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
29 ist ein Querschnitt, der ein Anzeigeninstrument gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
30 ist ein Querschnitt, der ein Anzeigeinstrument gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
31 ist ein Querschnitt, der ein Anzeigeinstrument gemäß einem elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; und
32 ist ein Querschnitt, der den Gesamtaufbau eines Anzeigeinstruments gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Folgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert.
Der Gesamtaufbau eines Anzeigeinstruments mit einem beleuchteten Zeiger ist in 11 dargestellt. Ein Anzeigeinstrument 1 hat einen Zeiger 2, der zwischen einer Abdeckung 3 und einer Halterung 4 befestigt ist. Die Halterung 4 wird drehbar von einer Antriebswelle 4a getragen, um den Zeiger 2 auf eine Anzeigetafel 30 zu bewegen. Der Zeiger weist eine Bodenfläche aus, die parallel mit der optischen Achse, wie später detailliert erläutert, ausgebildet ist und eine obere Fläche aufweist, die keilförmig zu dem Anzeigeende hin ausläuft. Ein LED oder eine lichtemittierende Diode 5 ist an einem Endabschnitt des Zeigers 2 benachbart zu der Anzeigeinstrumentantriebswelle 4a (gegenüber der Spitze) angeordnet. Licht, das von dem LED emittiert wird, trifft den Zeiger 2 an der lichtaufnehmenden Fläche 2b. Elektrische Leitungen 5a des LED sind mittels Schmelzbondens oder anderer Verfahren mit dem elektrischen Verbindungselement 6 verbunden, das wiederum mit einem Terminal (Anschlussklemme) 80, das in einem Isolierelement 50 angeordnet ist, verbunden ist, das um die Antriebswelle 4a herum angeordnet ist. Die Halterung 4, das LED 5 und die Leitungen 5a werden von der Abdeckung 3 eingeschlossen. Das Terminal 80 ist mit einer Stromquelle (nicht dargestellt) verbunden und leitet Strom an das LED 5 weiter. Das Isolationselement 50 und eine Kreuzspule 130, die die Antriebswelle 4a antreiben, sind in einer internen Einheit 100 angeordnet, die an einer gedruckten Platine 90 befestigt ist. Die gedruckte Platine 90 umfaßt Komponenten und Teile zum Regeln der Stromzufuhr zu der Kreuzspule 130.
Der Aufbau des Anzeigeinstruments 1 wird folgend unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 erläutert. Das Anzeigeinstrument 1 hat einen Zeiger 2, eine Abdeckung 3 und eine Halterung 4 und ein lichtemittierendes Element, wie beispielsweise ein LED, das rotes oder orangefarbenes Licht aussendet. Ein lichtempfangender Abschnitt des Zeigers 2 ist zwischen der Abdeckung 3 und der Halterung 4 befestigt an seinem Basisabschnitt, wie dargestellt in 4. Der Zeiger 2 kann integral zusammen mit der Abdeckung 3 oder der Halterung 4 gegossen ausgeführt sein. Der Zeiger 2 ist aus einem lichtleitenden synthetischem, Harz wie beispielsweise Acrylharz oder Polycarbonat, hergestellt und hat eine eingefärbte Schicht an der unteren Fläche, die mittels eines heißen Druckverfahrens oder dergleichen hergestellt wurde. Die eingefärbte Schicht kann aus einer farbigen dünnen Platte, hergestellt aus lichtleitendem Material, ausgebildet sein. Der lichtempfangende Abschnitt des Zeigers 2 weist eine weite Fläche auf, die einer sphärischen Oberfläche des LED 5 gegenüberliegt, so dass dieses Licht, das von dem LED ausgesendet wird, sehr wirkungsvoll aufgenommen werden kann. Die Abdeckung 3 ist aus schwarzem synthetischen Harzmaterial, wie beispielsweise ABS oder dergleichen, hergestellt und ist in einer elliptischen kappenartigen Form ausgebildet, die einen Schlitz zur Aufnahme des Zeigers 2 aufweist. Die Abdeckung 3 hat Rippen 3a, 3b, 3c an ihrer inneren Fläche, die bogenartig ausgebildet sind, um die äußere Peripherie des LED zu lagern und es an seiner Position, wie dargestellt in 5, zu halten.
Die Halterung 4 ist ebenfalls aus dem gleichen Material wie die Abdeckung 3 hergestellt und weist eine Platte und einen Vorsprung (Sockel) auf, der unter der Platte ausgebildet ist, um die Antriebswelle 4a zu tragen (10), wie dargestellt in 5 und 6. Die Halterung 4 weist Rippen 4b und 4c, die in U-Form ausgebildet sind, um das LED 5 an seiner Position zu halten und auch das Verbindungselement 6 auf, das integral mit der Halterung 4 gegossen ist.
Das Verbindungselement 6 ist aus einer Phosphorbronzeplatte hergestellt und weist ein Paar Terminals (Anschlüsse) auf, die mit einem Paar Leitungen 5a des LED 5 jeweils verbunden sind. Nach oben ragende Elemente 6a sind an einem Ende des Terminals ausgebildet und umgebogen, um die Leitungen 5a zu halten, wenn diese mit dem Verbindungselement 6 verbunden werden. Das Verbindungselement 6 weist ferner gemäß 6 ein Paar zungenförmiger Terminalplatten (Anschlussplatten) 6b an den sich gegenüberliegenden Seite das Verbindungselements 6 auf, das auf beiden Seiten der Halterung 4 angeordnet ist.
Terminalstücke (Anschlussstücke) 7 sind jeweils an den Terminalplatten 6b befestigt. Die Terminalstücke 7 weisen Federplatten auf, die die Terminalstücke 6b zwischen sich halten sowie jeweils Verbindungsstifte 8 aufnehmen können. Ein Brückenabschnitt 6c ist ausgebildet, um die Terminals des Verbindungselements 6 zu schützen, wenn dieses gegossen wird. Der Brückenabschnitt 6c wird danach entfernt. Diese Konstruktion ist in der Lage, die Herstellungsarbeit zu vermindern.
Wenn das LED 5 an der Halterung 4 befestigt wird, wird das LED 5 an den Rippen 4b und 4c angeordnet, so dass beide Leitungen 5a an den Terminals des Verbindungselements 6 angeordnet sind. Dann werden die nach oben ragenden Elemente 6a umgebogen, um die Leitung 5a zu halten. Da somit die Leitung 5a mit dem Verbindungselement 6 verbunden ist, ohne dieses zu biegen, wird das LED 5 kaum beschädigt.
Der lichtaufnehmende Abschnitt des Zeigers 2, der zwischen Abdeckung 2 und Halterung 4 eingesetzt ist, wird mittels Aufschmelzen oder eines Klebeverfahrens befestigt. Zur selben Zeit wird das LED 5 zwischen der Abdeckung 3 und der Halterung 4 befestigt.
Der lichtaufnehmende Abschnitt des Zeigers 2 ist an der Rückseite der Halterung 4 angeordnet, von der der Vorsprung 4a sich in der entgegengesetzten Richtung – in 5 dargestellt – erstreckt. Mit anderen Worten ist der lichtaufnehmende Abschnitt im Rotationszentrum der Halterung oder des Zeigers 2 angeordnet. Das LED ist an einem Abschnitt der Abdeckung 3 abseits des Vorsprungs 4a oder des Rotationszentrums angeordnet, um dem lichtaufnehmenden Abschnitt des Zeigers 2 gegenüber zu liegen. Der Schlitz ist so ausgebildet, dass er sich von einer peripheren Abschnittabdeckung 3 zu einem Abschnitt rechts oberhalb des Rotationszentrums erstreckt, so dass die Beleuchtung des gesamten Abschnitts des Zeigers 2 leicht vom Fahrer gesehen werden kann. Wenn dieser Zeiger 2 an einer schwarzen Anzeigetafel eines Instruments, beleuchtet durch ein LED, vorgesehen wird, sieht der Zeiger 2 aus, als würde er auf der Anzeigentafel gleiten oder fließen. Das Verbindungselement 6 weist eine leitende Platte auf, die parallel zu dem LED angeordnet ist und die länger ist als der Längsabschnitt des LED, so dass das Verbindungselement 6 mit einem Leiter, der in dem Isolationselement 50 aufgenommen ist, verbunden werden kann, das um die Antriebswelle 4a herum angeordnet ist. Als Ergebnis daraus kann das Verbindungselement 6 entlang der Halterung 4 angeordnet werden, ohne dass eine besondere Öffnung in der Anzeigetafel 30, wie dargestellt in 11, vorgesehen sein müsste.
Das LED 5 ist an den Rippen 3a, 3b, 3c mit schmalen Spalten C1 und C2 angeordnet, so dass eine thermische Expansion des Körpers des LED möglich ist, wenn es aufgeheizt ist. Dadurch wird verhindert, dass die Metalldrähte in dem LED aufgrund thermischer Spannungen getrennt werden. Ein dünnes Blatt von Polyurethanschaum kann zu dem oben genannten Zweck in die Spalte – wie in 7 dargestellt – eingesetzt werden. Das Blatt kann Vibrationen des LED 5 und entsprechend Geräusche, die durch diese Vibration erzeugt werden, verhindern.
Ein Paar von Balancegewichten 10 und 11 sind an einem Abschnitt der Halterung gegenüber dem LED bezüglich dem Rotationszentrum auf beiden Seiten des Zeigers 2 – wie dargestellt in 3 – vorgesehen, so dass das Anzeigeinstrument 1 sich sanft über die Anzeigetafel 30 bewegen kann.
Im zusammengebauten Zustand ist das Anzeigeinstrument 1 mit der Antriebswelle 4a über den sockelförmigen Vorsprung befestigt und die Verbindungsstifte 8 sind in Terminalstücken 7 eingesetzt. Das LED 5 wird über Haarfedern (nicht dargestellt), die Verbindungsstifte 8, die Terminalstücke 7 und das Verbindungselement 6 mit Energie versorgt. Wenn das LED mit Energie versorgt wird und Licht emittiert, wird dieses Licht vom lichtaufnehmenden Abschnitt des Zeigers 2 aufgefangen und der gesamte Abschnitt des Zeigers 2 wird beleuchtet.
Weitere Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf weitere Figuren erläutert. Dieselben Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen dieselben oder äquivalente Elemente oder Abschnitte entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel. Daher werden nur Abschnitte, Teile oder Wirkungen, die nicht die gleichen oder äquivalent sind, im folgenden erläutert.
Ein zweites Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die 8 bis 10 beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein separates Verbindungselement 16 entlang dem plattenartigen Abschnitt der Halterung 4 vorgesehen. Die Leitungen 5a des LED 5 werden umgebogen und erstrecken sich durch ein Zuführungsloch 4d, das in der Halterung 4 ausgebildet ist, zu einem Verbindungsterminal 16a, das ein Abschnitt des Verbindungselements 16 ist und mit den Terminalstücken 7, wie dargestellt in 10, verbunden ist. Die Leitungen 5a sind mit dem Verbindungsterminal 16a in derselben Weise verbunden wie das Verbindungselement 6, das unter Bezugnahme auf 6 beschrieben wurde.
Ein drittes Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die 12 bis 14 beschrieben.
Der Zeiger 2 dieses Ausführungsbeispiels weist eine halbsphärisch konkave Fläche 2b auf, die am lichtaufnehmenden Abschnitt vorgesehen ist, um Licht, das von dem LED 5 ausgegeben wurde, aufzunehmen und eine farbige Schicht 2a ist aus einer Harzplatte, wie beispielsweise Acrylharz, Polycarbonat oder dergleichen an einer Bodenfläche ausgebildet und ein mattierter oder matt geschliffener Abschnitt 2c, ausgebildet durch heißes Stanzen oder dergleichen an einer oberen Fläche desselben, ist entsprechend vorgesehen. Die konkave Fläche 2b korrespondiert zu der halbsphärischen Fläche des lichtemittierenden Abschnitts LED, so daß diese das Licht mit hohem Wirkungsgrad aufnehmen kann. Die Halterung 4 weist bei diesem Ausführungsbeispiel eine längliche Nut 4e zur Aufnahme des Zeigers 2, wie dargestellt in 14, auf. Die Leitungen des LED 5 werden nach unten gebogen und mit dem Verbindungselement 6 in derselben Weise wie bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen verbunden.
Wenn das LED mit Strom versorgt wird, wird das ausgesandte Licht die konkave Fläche 2b des Zeigers 2 erreichen und mittels der farbigen Schicht 2a gestreut, wodurch der gesamte Abschnitt des Zeigers 2 gleichmäßig mit einem sichtbaren farbigen Licht beleuchtet wird. Da das Licht in die halbsphärische konkave Fläche 2b des Zeigers eintritt, durchläuft das Licht gerade die Innenseite des Zeigers und wird nicht an dem oberen mittigen Abschnitt desselben konvergiert. Die konkave Oberfläche 2a kann durch eine zylindrische Oberfläche ersetzt werden.
Wenn der Zeiger 2 zu seinem anzeigenden Ende hin keilförmig ausläuft und das Licht an dem oberen mittigen Abschnitt konvergiert wird, wo der mattierte Abschnitt 2c angeordnet ist, wie dargestellt in 15, wird das Licht durch den mattierten Abschnitt 2c gestreut, so daß eine gleichförmige Beleuchtung erzielt werden kann.
Ein mattierter Abschnitt kann an der oberen Fläche des lichtaufnehmenden Abschnitts nahe der konkaven Oberfläche 2b vorgesehen werden, um das nach oben gehende Licht zu brechen und somit ein Konvergieren des Lichts zu vermeiden.
Ein viertes Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf 16 erläutert. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist nur eine obere Fläche des lichtaufnehmenden Abschnitts des Zeigers 2 konkav und in der vertikalen Richtung zylindrisch ausgebildet, womit sich ein ähnlicher Effekt erzielen läßt.
Ein fünftes Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die 17 bis 19 erläutert. Der Zeiger 2 dieses Ausführungsbeispiels hat eine geneigte Oberfläche relativ zu der horizontalen Grundfläche und der lichtaufnehmende Abschnitt hat eine horizontal konvexe Oberfläche 2b2 an einem oberen Abschnitt dieses, wie dargestellt in 19, und eine vertikal konkave Oberfläche 2b1 an einem oberen Abschnitt, wie dargestellt in 18, um das Licht, das von dem LED 5 ausgesandt wird, wirkungsvoller aufzunehmen. Wenn das von dem LED 5 ausgesandte Licht eine der oberen Flächen des lichtaufnehmenden Abschnittes des Zeigers 2 erreicht, wird das Licht parallel entlang des Zeigers 2 zur Anzeigespitze geleitet, so daß keine Reflexion an der wand auftritt.
Ein sechstes Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die 20 bis 23 erläutert.
Der Zeiger 2 dieses Ausführungsbeispiels weist eine konvexe Oberfläche 2b an dem Lichtaufnahmeabschnitt und eine gezahnte Oberfläche 2s an seinem Bodenabschnitt auf. Die gezahnte Oberfläche 2s umfaßt Zähne, die Reflexionsflächen A und B, wie dargestellt in 21, aufweisen. Die Flächen A sind dem LED 5 gegenüber angeordnet und die Flächen B sind an dem Anzeigeende des Zeigers 2 angeordnet. Wenn ein Dreieck angenommen wird, das aus einer Linie M, die die beiden benachbarten Grundflächen 2a1 der Zähne verbindet, und benachbarten Linien eines Querschnitts der Reflexionsflächen A und B, die sich in einem Scheitel 2a2 treffen, zusammengesetzt ist, neigt sich der Scheitel 2a2 mehr zu dem LED 5 als zu dem Anzeigeende des Zeigers 2. Mit anderen Worten ist der Winkel α, der zwischen der Bodenfläche des Zeigers 2 und einer der Reflexionsflächen A ausgebildet ist, geringer als ein Winkel β, der zwischen der Bodenfläche und einer der Reflexionsflächen B – wie dargestellt in 22 – ausgebildet ist.
Wenn das von dem LED 5 ausgesandte Licht die konkave Oberfläche 2b des Zeigers 2 erreicht, wird ein Teil des Lichtes von einer oberen Wand des Zeigers 2 reflektiert und gebrochen. Ein anderer Teil des Lichtes läuft durch den Zeiger 2 zum Zeigerende. Ein weitere Teil des Lichtes La, ausgesandt in den Zeiger 2 hinein, läuft zur gezahnten Fläche 2s, wie dargestellt in 21. Der geneigte Winkel des Lichtes La wird größer als der kritische Winkel der Reflexionsfläche A und entsprechend tritt eine Totalreflexion nach oben auf und es wird entsprechend die obere Seite des Zeigers 2 beleuchtet. Da das nach unten gehende Licht La benützt wird, um den Zeiger 2 zu erleuchten, wird die Leuchtkraft des Zeigers 2 erhöht.
Wenn das LED 5 nicht mit Strom versorgt wird, tritt Licht von außerhalb ein und erreicht den Zeiger 2.
Wenn Licht Ld oberhalb des Zeigers in den Zeiger 2 vertikal zur Bodenfläche dieses eintritt und die Reflexionsfläche A erreicht, wie dargestellt in 22, läuft das Licht Ld durch die Bodenfläche des Zeigers 2, da der Einfallswinkel geringer ist als der kritische Winkel. Wenn das Licht Ld teilweise von der Fläche A reflektiert wird, kann dieses zum konkaven Abschnitt 2a hinlaufen oder entlang dem Zeiger 2 und aus diesem austreten. Wenn das Licht Ld die Reflexionsfläche B erreicht, wird es total reflektiert und zum Anzeigeende hin gerichtet und kommt somit nicht in den Sichtbereich des Fahrers. Das Licht Ld wird daher den Zeiger 2 im Unterschied zum LED 5 nicht beleuchten.
Wenn das Licht Lb den Zeiger 2 von der oberen Vorderseite her erreicht und die Reflexionsflächen A und B mit einem Eintrittswinkel erreicht, der geringer ist als der kritische Winkel, passiert das Licht durch die Grundfläche des Zeigers 2 und erleuchtet den Zeiger 2 nicht. Andererseits wird das Licht, wenn das Licht Lb von der gezahnten Fläche 2s mit einem Eintrittswinkel eintritt, der größer ist als der kritische Winkel, total reflektiert von der gezahnten Fläche 2s und läuft zu der geschwungenen Fläche 2b weiter und daher kommt das Licht Lb nicht in den Sichtbereich des Fahrers.
Wenn Licht Lc in den Zeiger 2 von einer oberen hinteren Seite des Zeigers 2 eintritt und zu der gezahnten Fläche 2s läuft, läuft dieses durch diese Fläche durch, da der Eintrittswinkel geringer ist als der kritische Winkel.
Ein siebtes Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die 24 bis 27 beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel weist jedes Dreieck, das auf einem Querschnittabschnitt der gezahnten Oberfläche 2s ausgebildet wird und unter Bezugnahme auf das fünfte Ausführungsbeispiel erläutert wurde, einen rechten Winkel β zwischen der Reflexionsfläche B und der Grundlinie (horizontale Linie siehe 22) auf. Mit anderen Worten ist jedes Dreieck der gezahnten Fläche ein rechtwinkliges Dreieck.
Licht, das von dem LED 5 ausgesandt wird, läuft zu der gezahnten Fläche, wo es von der Fläche A nach oben reflektiert wird, und tritt von der oberen Fläche des Zeigers 2 – wie beim fünften Ausführungsbeispiel beschrieben – aus.
Wenn kein Licht von dem LED 5 emittiert wird, kann Licht von außerhalb in den Zeiger 2 eintreten.
Licht Ld, das vertikal zu der Grundfläche des Zeigers 2 in diesen eintritt und von oberhalb des Zeigers und zu der Reflexionsfläche A – wie in 25 dargestellt – läuft, passiert die Grundfläche des Zeigers 2, da der Eintrittswinkel geringer ist als der kritische Winkel.
Wenn Licht Lc einer oberen Rückseite des Zeigers 2 in diesen eintritt und die gezahnte Fläche 2s erreicht – wie dargestellt in 26 – läuft diese durch diese durch, da der Eintrittswinkel geringer ist als der kritische Winkel.
Licht Lb, das von einer oberen vorderen Seite des Zeigers in diesen eintritt, wie dargestellt in 27, erreicht zum Großteil die Reflexionsfläche B mit einem Eintrittswinkel, der größer ist als der kritische Winkel und wird daher von der gezahnten Fläche 2s total reflektiert und auf die geschwungene Fläche 2b gerichtet aufgrund der Reflexionsfläche 2a, da der Eintrittswinkel geringer ist als der kritische Winkel, und deshalb wird Licht Lb nicht in den Sichtbereich des Fahrers gelangen. Licht Lb, das von den Reflexionsflächen A kommt, wird total reflektiert und nach oben gerichtet. Jedoch wird es von der oberen Wand wieder total reflektiert, da die obere Wand einen Neigungswinkel γ relativ zu der Bodenfläche aufweist, um einen kritischen Winkel für die Totalreflexion zu erzeugen. Das Licht Lb, das an einem Endabschnitt oder dem Lichtaufnahmeabschnitt des Zeigers 2 eintritt, kann den Zeiger 2 durchlaufen oder wird im Zeiger 2 gebrochen.
Der Zeiger 2 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat eine konvexe Lichtaufnahmefläche 2b und Licht, das von dem LED ausgesandt wird, wird im Zeiger 2 – wie dargestellt in 24 – konvergiert, so daß Reflexionen von den Seitenwänden vermindert werden und eine hohe Leuchtkraft über den gesamten Zeiger 2 ermöglicht wird.
28 stellt einen Zeiger 2 gemäß einem achten Ausführungsbeispiel dar. Der Zeiger 2 weist eine obere horizontale Fläche auf und des weiteren ist ein LED 5 parallel zu dieser oberen Fläche vorgesehen. Eine gezahnte Bodenfläche 2s steigt mit einem Winkel θ bezüglich der oberen horizontalen Fläche an. Da die obere Fläche des Zeigers 2 flach zum Fahrer hin ausgebildet ist, sieht diese gleichförmig beleuchtet aus in dem Fall, daß der Zeiger in einem schwaryen Anzeigepaneel vorgesehen ist und mittels des LED 5 beleuchtet wird. Da die gezahnte Fläche 2s zum LED 5 hin geneigt ist, werden die nach oben gerichteten Reflexionen des Lichtes wirkungsvoller und es kann eine hohe Leuchtkraft des Zeigers 2 erhalten werden.
29 zeigt einen Zeiger 2 gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel. Der Zeiger 2 hat eine ansteigende gezahnte Fläche, die einen Neigungswinkel X bezüglich der Gundlinie (horizontale Fläche) am Zeigerendabschnitt hat, der mit einer horizontal gezahnten Fläche 2s verbunden ist. Andere Abschnitte können genauso ausgeführt sein wie beim siebten Ausführungsbeispiel. Die ansteigend gezahnte Fläche erhöht die Lichtreflexion und die gleichförmige Leuchtkraft des Zeigers 2.
30 zeigt einen Zeiger gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel. Der Zeiger 2 weist eine ansteigende obere Fläche auf, die einen Neigungswinkel Y bezüglich einer anderen oberen Fläche an seinem Zeigerendabschnitt aufweist zusätzlich zu den Zeigermerkmalen gemäß 29. Die ansteigende obere Fläche erhöht die Dicke des Zeigerendes des Zeigers 3 und verhindert die Erzeugung von hellen und dunklen Streifen aufgrund von Lichtreflexionen von der gezahnten Fläche.
31 zeigt einen Zeiger gemäß einem elften Ausführungsbeispiel. Der Zeiger 2 weist eine ansteigende obere Fläche auf, die einen Neigungswinkel Z am Zeigerendabschnitt bezüglich einer anderen oberen Fläche aufweist, zusätzlich zu den Zeigermerkmalen gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel. Dieser Zeiger weist nahezu die gleiche Wirkung auf wie der Zeiger gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel.
32 zeigt ein Anzeigeinstrument gemäß dem elften Ausführungsbeispiel. Leitungen 5a sind umgebogen und U-förmig ausgebildet, von denen eine sich zum Terminal 80 erstreckt. Durch dieses Merkmal wird die Anzahl der Teile und damit die Herstellungskosten vermindert.
Die Dreiecke, die in der gezahnten Fläche des Zeigers 2 gemäß den vorangehenden Ausführungsbeispielen ausgebildet wurden, sind alle die gleichen. Jedoch kann die Grundlinie des Dreiecks (Linie M) zwischen zwei benachbarten Grundabschnitten 2a1, dargestellt in 22, erhöht werden, indem sie dem LED 5 angenähert werden und vermindert werden, indem sie dem Zeigerende des Zeigers 2 angenähert wird. Entsprechend kann die Höhe des Dreiecks vermindert werden, indem es an das LED 5 angenähert wird, oder erhöht werden, indem es an das Zeigerende des Zeigers 2 angenähert wird. Die oben erwähnten Dreiecke können geringfügig bezüglich des Abschnittes nahe dem LED zum Zeigerende des Zeigers 2 hin geändert werden.
So kann Licht, das an der Lichtaufnahmefläche 2b eintritt, leicht das Zeigerende des Zeigers 2 erreichen und der Reflexionswirkungsgrad kann erhöht werden, wodurch eine hohe Leuchtkraft des Zeigers 2 erzielt wird.
Im Fall, daß ein mattierter oder mattgeschliffener Abschnitt an einer oberen Fläche des Zeigers bei den oben genannten Ausführungsbeispielen vorgesehen ist, kann eine gleichförmige Leuchtkraft über den gesamten Zeiger erwartet werden.

Claims

Anzeigeinstrument mit einer internen Antriebseinheit mit einer Antriebswelle (4a), einem Anzeiger (1), einem lichtemittierenden Element (5) mit Anschlussleitungen (5a) sowie einer Spannungsquelle, wobei der Anzeiger (1) hat: einen lichtleitenden Zeiger (2) mit einem Zeigerende, einem Lichtaufnahemabschnitt (2b) und einer beleuchteten Fläche, eine Halterung (4) mit einem Rotationszentrum verbunden mit der Antriebswelle (4a), zur Anbringung des lichtaufnehmenden Abschnitts (2b) des Zeigers (2) benachbart zu dem lichtemittierenden Element (5), eine kappenförmige Abdeckung (3), angeordnet an der Halterung (4) zum Halten des Zeigers (2) und des lichtemittierenden Elements (5) an ihrem Platz in einem Raum, der zwischen der Abdeckung (3) und der Halterung (4) ausgebildet ist und ein Verbindungselement (6) für das Verbinden des lichtemittierenden Elements (5) mit der Spannungsquelle, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (4) ein Balancegewicht (10, 11) hat, das an einer Position angeordnet ist, die mit Bezug zum Rotationszentrum gegenüber dem lichtemittierenden Element (5) liegt.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (6) einen flachen Abschnitt aus einer leitenden Platte aufweist, die einstückig mit der Halterung (4) vergossen ist.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (6) eine Vielzahl von Terminals hat, wobei ein Brückenabschnitt (6c) vorgesehen ist, der diese vor dem Gießen überspannt, um danach abgeschnitten zu werden.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (6) nach oben ragende Elemente (6a) an den Terminals hat, die sich nahe der Anschlussleitung (5a) des lichtemittierenden Elements (5) erstrecken, so dass die Anschlussleitungen (5a) mit den Terminals durch Umbiegen der nach oben ragenden Elemente (6a) verbindbar sind, ohne die Anschlussleitungen (5a) zu biegen.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kappenförmige Abdeckung (3) und die Halterung (4) jeweils zusammenwirkende Rippen (3a, 3b, 3c, 4b, 4c) aufweisen, um das lichtemittierende Element (5) dazwischen zu sichern.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die kappenförmige Abdeckung (3) und die Halterung (4) zusammen ein Element ausbilden, um einen schmalen Spalt zwischen den Rippen (3a, 3b, 3c, 4b, 4c) und dem lichtemittierenden Element (5) zu gewährleisten.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die kappenförmige Abdeckung (3) und die Halterung (4) zusammen ein kissenartiges Element (9) aufweisen, das in dem schmalen Spalt angeordnet ist.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtaufnahmeabschnitt (2b) des Zeigers (2) eine konkave Lichtaufnahmefläche an zumindest seinem oberen Abschnitt aufweist.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die konkave Lichtaufnahmefläche (2b) eine halbsphärische Fläche umfasst, deren Zentrum an einem Punkt angeordnet ist, an dem Licht von dem lichtemittierenden Element (5) ausgestrahlt wird.
Anzeigeninstrument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die konkave Lichtaufnahmefläche (2b) eine vertikal zylindrische Fläche umfasst.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtaufnahmeabschnitt (2b) des Zeigers (2) eine horizontal konvexe Lichtaufnahmefläche (2b) zumindest an seinem oberen Abschnitt aufweist.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die konkave Lichtaufnahmefläche (2b) eine horizontal zylindrische Fläche umfasst.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtaufnahmeabschnitt (2b) des Zeigers (2) eine horizontal konvexe Fläche und eine vertikal konkave Fläche aufweist.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeiger (2) eine gezahnte Bodenfläche (2s) aufweist, die erste Reflexionsflächen (A), die dem Lichtaufnahmeabschnitt gegenüberliegen und zweite Reflexionsflächen (B) aufweist, die dem Zeigerende gegenüberliegen.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Reflexionsflächen (A) einen Neigungswinkel bezüglich der Achse des lichtemittierenden Elements (5) aufweisen, der geringer ist als der der zweiten Reflexionsflächen (B).
Anzeigeinstrument nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodengrundfläche (2s) parallel zu der Achse des lichtemittierenden Elements (5) angeordnet ist.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel der zweiten Reflexionsfläche (B) senkrecht zu der Achse des lichtemittierenden Elements (5) ist.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeiger (2) einen mattierten Abschnitt (2c) an einer oberen Fläche aufweist.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeiger (2) einen farbigen Abschnitt an einem Bodenabschnitt (2a) aufweist.
Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtemittierende Element (5) eine lichtemittierende Diode ist.