DE19737787A1

DE19737787A1 - Anzeigeeinrichtung

Info

Publication number: DE19737787A1
Application number: DE19737787A
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Hersel; Dieter Karr; Harald Schach; Waldemar Ernst
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1999-03-18
Anticipated expiration: 2017-08-30
Also published as: IT1301934B1; DE19737787B4; ITMI981928A1; ITMI981928A0; FR2767753A1; JPH11133897A; FR2767753B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung, ins besondere ein Kombiinstrument für Kraftfahrzeuge, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merk malen.

Stand der Technik

Anzeigeeinrichtungen der gattungsgemäßen Art sind be kannt. So ist beispielsweise in der älteren deutschen Patentanmeldung DE 196 23 406 ein Kombiinstrument beschrieben, bei der mechanische, optische und elek trische Komponenten der Anzeigeeinrichtung auf einer Trägerplatte angeordnet sind, während ein Elektronik modul zur Ansteuerung der Anzeigemittel von der Trä gerplatte separat ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Trägerplatte alle design gebundenen Komponenten der Anzeigeeinrichtung trägt und somit in Abhängigkeit des Designs optimierbar ist. Eine Anordnung der mechanischen, optischen und elektrischen Komponenten an der Trägerplatte erfolgt in für diese Komponenten vorgesehene Aussparungen der Trägerplatte. Hierbei ist nachteilig, daß entspre chend unterschiedlicher Designs unterschiedlicher Anzeigeeinrichtungen die entsprechenden Trägerplatten vorbereitet werden müssen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet demgegenüber den Vorteil, daß ein Fertigungsaufwand zur Herstel lung der Anzeigeeinrichtung reduziert ist. Dadurch, daß die Trägerplatte aus einem optisch transparenten Material besteht, wobei die Vorderseite der Träger platte unmittelbar eine Skalierung analoger Anzeige mittel und eine Rückseite der Trägerplatte unmittel bar zumindest die designgebundenen mechanischen, optischen und elektrischen Komponenten der Anzeige einrichtung trägt, kann in vorteilhafter Weise auf die Ausbildung von Aussparungen in der Trägerplatte zur Aufnahme der mechanischen, optischen und elektri schen Komponenten verzichtet werden. Durch die opti sche Transparenz der Trägerplatte kann eine Beleuch tung der Anzeigeeinrichtung, insbesondere von analo gen und/oder digitalen Anzeigemitteln beziehungsweise die Darstellung von Symbolen, zur Information eines Fahrzeugführers, durch die Trägerplatte hindurch erfolgen. Die Trägerplatte kann somit als Plattenma terial bereitgestellt werden, das in fortlaufenden Arbeitsschritten mit der Skalierung, die vorzugsweise als Siebdruck auf die Vorderseite der Trägerplatte aufgebracht wird und mit einer Verdrahtung der mecha nischen, optischen und elektrischen Komponenten, die vorzugsweise als Leiterbahnen im Siebdruck auf die Rückseite der Trägerplatte aufgebracht werden, verse hen werden. Es ist somit ein kontinuierlicher Ferti gungsprozeß möglich, wobei eine anschließende Verein zelung der zu einer Anzeigeeinrichtung gehörenden Trägerplatte durch Trennen dieser Trägerplatte von dem Gesamtverbund, vorzugsweise durch Stanzen, erfol gen kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbei spielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher er läutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine zweidimensionale Explosionsdarstel lung einer Anzeigeeinrichtung;

Fig. 2 eine Verbindungsvariante zwischen einer Trägerplatte und einem Elektronikmodul der Anzeigeeinrichtung;

Fig. 3 eine weitere Verbindungsvariante im Montagezustand;

Fig. 4 die Verbindungsvariante gemäß Fig. 3 im aufgeklappten Zustand;

Fig. 5 eine Explosionsdarstellung einer Anzeige einrichtung in einer weiteren Ausfüh rungsvariante;

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Trägerplatte und

Fig. 7 eine Schnittdarstellung der Trägerplatte.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In der Fig. 1 ist eine schematische Explosionsdar stellung (zweidimensional) einer Anzeigeeinrichtung 10 gezeigt. Die Anzeigeeinrichtung 10 umfaßt insge samt eine Frontabdeckung 12, die aus einem Frontrah men 14 und einer den Frontrahmen 14 überspannenden durchsichtigen Deckscheibe 16 besteht.

Ferner ist eine Trägerplatte 18 zur Aufnahme opti scher, mechanischer und elektrischer Komponenten der Anzeigeeinrichtung 10 vorgesehen. Auf den konkreten Aufbau der Trägerplatte 18 wird nachfolgend noch detaillierter eingegangen.

Schließlich wird die Anzeigeeinrichtung 10 durch einen Gehäusedeckel 20 komplettiert, der mittels Rastmitteln 22 in Aussparungen 24 des Frontrahmens 14 einrastbar ist. Durch Fügen der Frontabdeckung 12 mit dem Gehäusedeckel 20 wird die Trägerplatte 18 in einem Gehäuse fixiert.

Die Trägerplatte 18 besteht aus einem optisch trans parenten Material, beispielsweise aus PMMA. Auf eine Vorderseite 26 der Trägerplatte 18 ist eine Skalie rung 28, beispielsweise mittels Siebdruck, aufge bracht. Die Skalierung 28 richtet sich nach einer vorgesehenen Anzeige wenigstens eines Zeigerinstru mentes 30, das beispielsweise ein Tachometer, ein Drehzahlmesser, eine Tankanzeige, eine Temperaturan zeige oder einer anderen analogen Wiedergabe von Meßdaten dienen kann. Das Zeigerinstrument 30 besitzt einen Schrittmotor 32, auf dessen Antriebswelle 34, die die Trägerplatte 18 durchgreift, ein Zeiger 36 anordbar ist. Ferner sind LC-Displays 38 vorgesehen. Die LC-Displays 38 dienen als digitale Anzeigemittel, beispielsweise zum Anzeigen sich verändernder Größen, beispielsweise einer Uhrzeit, einer Außentemperatur und so weiter. Darüber hinaus sind Warn- und/oder Symbolfelder 39 der Anzeigeeinrichtung 10 vorgesehen, die beispielsweise zum Anzeigen für ABS, Airbag, Blinker, Ölstand, Sicherheitsgurt und so weiter, dienen können. Die analogen Anzeigemittel, die digitalen Anzeigemittel sowie Warn- und/oder Symbol felder bilden designgebundene Komponenten der Anzei geeinrichtung 10, die kraftfahrzeugabhängig variieren können.

Auf einer Rückseite 40 der Trägerplatte 18 ist eine Verdrahtung 42 der optischen, mechanischen und elek trischen Komponenten der Anzeigeeinrichtung 10 ange ordnet. Die Verdrahtung 42 kann beispielsweise von unmittelbar auf die Trägerplatte 18 mittels eines Siebdruckes aufgebrachten Leiterbahnen gebildet sein.

Für eine Beleuchtung des Zeigers 36 ist ein Lichtein koppelelement 44, für eine Beleuchtung der LC-Dis plays 38 ist ein Lichteinkoppelelement 46 und für eine Beleuchtung der Warn- und Symbolfelder 39 ist ein Lichteinkoppelelement 48 vorgesehen. Die Licht einkoppelelemente 44, 46 und 48 bestehen aus einem optische Wellen leitenden Material. Den Lichteinkop pelelementen 44, 46 und 48 ist jeweils eine Licht quelle 50, 52 beziehungsweise 54 zugeordnet. Die Lichtquellen 50, 52 und 54 sind beispielsweise als sogenannte Side-Lumineszensdioden ausgebildet. Das von den Lichtquellen 50, 52 und 54 abgestrahlte Licht wird von einer Stirnfläche 56 der Lichteinkoppel elemente 44, 46 beziehungsweise 48 aufgenommen und über eine, vorzugsweise zur Trägerplatte 18 konisch verlaufende Reflexionsfläche 58 in Richtung der Trä gerplatte 18 umgelenkt. Aufgrund der optischen Trans parenz der Trägerplatte 18 kann das Licht durch die Trägerplatte 18 durchtreten und der Beleuchtung des Zeigers 36, der Warn- und Symbolfelder 39 bezie hungsweise der LC-Displays 38 dienen. Auf der Rück seite 40 der Trägerplatte 18 können ferner, nicht dargestellte, Schaltelemente für Resetfunktionen, Lautsprecher oder weitere designgebundene Komponenten angeordnet sein.

Ein nichtdesigngebundenes Elektronikmodul 60 zur An steuerung der optischen, mechanischen und elektri schen Komponenten der Anzeigeeinrichtung 10 ist innerhalb des Gehäusedeckels 20 angeordnet. Das Elek tronikmodul 60 umfaßt einen Träger 62, beispielsweise eine Leiterplatte, elektronische Bauelemente 64, die beispielsweise von integrierten Schaltungen gebildet sind und eine Schnittstelle 66, die beispielsweise als Verbindungsstecker ausgeführt ist. Die Schnitt stelle 66 ist durch eine entsprechende Aussparung des Gehäusedeckels 20 geführt. Eine Befestigung des Elektronikmoduls 60 in dem Gehäusedeckel 20 erfolgt beispielsweise durch Einrasten, Einschrauben, Ein klipsen oder andere geeignete Verbindungstechniken.

Anhand der Fig. 2 bis 4 werden Möglichkeiten einer elektrischen Kontaktierung des Elektronikmoduls 60 mit der Trägerplatte 18 gezeigt. Gleiche Teile wie in den vorhergehenden Figuren sind mit gleichen Bezugs zeichen versehen und nicht nochmals erläutert.

In Fig. 2 ist die Trägerplatte 18 und das Elektro nikmodul 60 dargestellt. Die einzelnen Leiterbahnen der Verdrahtung 42 sind zu wenigstens einem, im ge zeigten Beispiel zwei Kupplungen 68 geführt, die mit wenigstens einer, im gezeigten Beispiel zwei Steck einrichtungen 70 zu einer elektrisch leitenden Ver bindung 72 kontaktierbar sind. Die Steckeinrichtungen 70 sind auf dem Träger 62 des Elektronikmoduls 60 angeordnet und weisen Kontaktstifte 74 auf, die mit den Bauelementen 64 verbunden sind. Die elektrisch leitende Verbindung 72 erfolgt somit über eine von den Kupplungen 68 und Steckern 70 realisierte Steck verbindung.

Gemäß dem in Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbei spiel, kann die elektrisch leitende Verbindung 72 zwischen dem Elektronikmodul 60 und der Verdrahtung 42 auf der Rückseite der Trägerplatte 18 über eine flexible, einzelne elektrisch leitende Verbindungs pfade aufweisende, Leitfolie 76 erfolgen. Die Leitfo lie 76 ist einerseits auf dem Träger 62 des Elektro nikmoduls 60 mit den Anschlüssen der integrierten Bauelemente 64 und andererseits mit der Verdrahtung 42 auf der Rückseite 40 der Trägerplatte 18 kontak tiert. In Fig. 3 ist die Einbaulage der elektrischen Verbindung 72 gezeigt, während Fig. 4 eine mögliche Positionierung der Trägerplatte 18 und des Elektro nikmoduls 16 während einer Kontaktierung der Leitfo lie 76 mit den entsprechenden Anschlüssen zeigt. Hierzu kann beispielsweise die Trägerplatte 18 sei tenverkehrt, das heißt, quasi verschwenkt neben dem Elektronikmodul 60 angeordnet sein, so daß mittels einer von oben angreifenden Kontaktiereinrichtung die entsprechenden elektrischen Kontaktierungen herge stellt werden können. Durch die Flexibilität der Leitfolie 76 läßt sich die Trägerplatte relativ zu dem Elektronikmodul 60 bewegen, insbesondere in die in Fig. 3 gezeigte Einbaustellung verschwenken.

In den Fig. 3 und 4 ist weiterhin eine Befesti gungsmöglichkeit des Elektronikmoduls 60 in dem Ge häusedeckel 20 gezeigt. Hierzu kann der Gehäusedeckel 20 beispielsweise Rastpunkte 78 aufweisen, auf die der Träger 62 des Elektronikmoduls 60 mittels ent sprechender Ausnehmungen aufrastbar ist. Ferner ist gemäß dem in Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbei spiel möglich, die Schnittstelle 66 nicht direkt auf dem Elektronikmodul 60 anzuordnen, sondern diese separat an dem Gehäusedeckel 20 anzuordnen. Eine elektrisch leitende Verbindung 77 zwischen der Schnittstelle 66 und dem Elektronikmodul 60 kann ebenfalls über eine Leitfolie 79 erfolgen.

In Fig. 5 ist einer zweidimensionalen Explosionsdar stellung eine Anzeigeeinrichtung 10 in einer weiteren Ausführungsvariante gezeigt. Gleiche Teile wie in den vorhergehenden Figuren sind wiederum mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert.

Einerseits wird gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 5 verdeutlicht, daß das Elektronikmodul 60 direkt an der Rückseite 40 der Trägerplatte 18 ange ordnet sein kann. Darüber hinaus ist die Schnitt stelle 66 ebenfalls direkt an der Trägerplatte 18 angeordnet. Die elektrisch leitende Verbindung zwi schen der Schnittstelle 66 und dem Elektronikmodul 60 sowie den mechanischen, optischen und elektrischen Komponenten der Anzeigeeinrichtung 10 erfolgt unmit telbar über die Verdrahtung 42, die - wie bereits zu den vorhergehenden Figuren erläutert - als über Sieb druck auf die Rückseite 40 aufgebrachte Leiterbahnen realisierbar ist.

Eine Besonderheit des in Fig. 5 gezeigten Ausfüh rungsbeispieles besteht darin, daß eine Beleuchtung der Warn- und Symbolfelder 39, des Zeigers 36 und gegebenenfalls weiterer vorhandener Tubenanzeigen über einen Verbund 80 einzelner Schichten realisiert. Der Aufbau des Verbundes 80 wird anhand der vergrö ßerten, ausschnittsweisen Schnittdarstellung der Trä gerplatte 18 in Fig. 7 verdeutlicht. Die Beleuchtung 82 wird demnach von einzelnen, zu einer an sich be kannten Elektrolumineszensfolienanordnung 84 lami nierten Schichten gebildet. Die Beleuchtung 82 be steht im einzelnen aus einer an der Rückseite 40 der Trägerplatte 18 aufgebrachten optisch transparenten ersten Elektrode 86, einer nicht transparenten zwei ten Elektrode 88, zwischen die ein bei Anliegen einer elektrischen Spannung elektrolumineszierende Schicht 90 sowie eine das Design der Leuchtanzeigen bestim mende Dielektrikschicht 92, angeordnet sind. Die Wirkungsweise der mittels der laminierten Elektro lumineszensfolienanordnung 84 realisierten Beleuch tung 82 ist allgemein bekannt und soll daher im Rah men der vorliegenden Beschreibung nicht näher erläu tert werden. Die nichttransparente Elektrode 88 ist durch eine Isolationsschicht 94 abgedeckt, auf die die Verdrahtung 42 aufgebracht ist. Die elektrisch leitende Verbindung zwischen der Verdrahtung 42 und den Elektroden 86 und 88 kann über hier lediglich schematisch angedeutete Durchkontaktierungen 96 erfolgen.

Der Schichtaufbau auf der Trägerplatte 18, sowohl auf der Vorderseite 26 als auch auf der Rückseite 40 läßt sich durch aufeinanderfolgende Siebdruckschritte in einfacher Weise realisieren. Durch die mit großer Präzision beherrschbaren Siebdruckschritte kann jedes beliebige Design der einzelnen Funktionsschichten auf der Trägerplatte 18 erzielt werden, und somit eine Anpassung an unterschiedliche Designs in unterschied lichen Kraftfahrzeugen erfolgen. Nach Aufbringen der einzelnen Schichten erfolgt die Komplettierung mit den weiteren mechanischen, optischen und elektrischen Komponenten, wie beispielsweise das Lichteinkoppel element 46 für die LC-Displays 38, die dem Lichtein koppelelement 46 zugeordnete Lichtquelle 52, der Schrittmotor 32, die Schnittstelle 66 sowie das Elektronikmodul 60.

In der in Fig. 6 gezeigten Darstellung wird ein mögliches Design der Anzeigeeinrichtung 10 verdeut licht, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit auf die Darstellung der Frontabdeckung 12 und des Gehäu sedeckels 20 verzichtet wurde. Die einzelnen Schich ten sind jeweils nur teilweise dargestellt, so daß deren Überlappung deutlich wird. Die in Fig. 6 ge zeigte Ansicht ist von der Unterseite der beschich teten und bestückten Trägerplatte 18 gesehen.

Insgesamt wird deutlich, daß mittels der gezeigten Ausführungsvarianten Anzeigeeinrichtungen 10 her stellbar sind, die sich durch eine sehr kompakte Bauweise auszeichnen und die mittels einfacher, für eine Massenfertigung geeigneter Montageschritte her stellbar sind. Die Erfindung beschränkt sich selbst verständlich nicht auf die dargestellten Ausführungs beispiele, so sind beispielsweise auch Kombinationen der in den einzelnen Ausführungsbeispielen darge stellten Varianten untereinander möglich.

Claims

1. Anzeigeeinrichtung, insbesondere Kombiinstrument für Kraftfahrzeuge, mit analogen und/oder digitalen Anzeigemitteln und/oder Warn- und/oder Symbolfeldern, mit einer Trägerplatte zur Aufnahme von mechanischen, optischen und elektrischen Komponenten der Anzeige einrichtung sowie einem Elektronikmodul zur Ansteue rung der elektrischen Komponenten, dadurch gekenn zeichnet, daß die Trägerplatte (18) aus einem optisch transparenten Material besteht, wobei die Vorderseite (26) der Trägerplatte (18) unmittelbar eine Skalie rung (28) der Anzeigemittel und/oder Warn- und/oder Symbolfelder (39) und eine Rückseite (40) der Träger platte (18) unmittelbar zumindest die designgebunde nen mechanischen, optischen und elektrischen Kompo nenten der Anzeigeeinrichtung (10) trägt.

2. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Beleuchtung der analogen und/oder digitalen Anzeigemittel (30, 38) und/oder der Warn- und/oder Symbolfelder (39) über Lichtein koppelelemente (44, 46, 48) erfolgt, die das Licht von Lichtquellen (50, 52, 54) in Richtung der Träger platte (18) umlenken.

3. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquel len (50, 52, 54) Side-Lumineszensdioden sind, die das Licht an im wesentlichen senkrecht zur Trägerplatte (18) verlaufenden Stirnflächen (56) der Lichteinkop pelelemente (44, 46, 48) einkoppeln.

4. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtein koppelelemente (44, 46, 48) zur Umleitung des Lichtes zur Trägerplatte (18) verlaufende konische Reflexi onsflächen (58) aufweisen.

5. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die designge bundenen mechanischen, optischen und elektrischen Komponenten auf einer auf die Rückseite (40) aufge brachten Verdrahtungsebene (42) angeordnet sind.

6. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektri sche Verbindung (72) zwischen dem Elektronikmodul (60) und der Verdrahtungsebene (42) über eine Steck verbindung erfolgt.

7. Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leiten de Verbindung (72) über eine flexible Leitfolie (76) erfolgt.

8. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beleuch tung der Warn- und/oder Symbolfelder (39) und/oder der analogen Schaltmittel über eine Elektrolumi neszensfolienanordnung (84) erfolgt, die auf die Rückseite (40) der Trägerplatte (18) auflaminiert ist.