DE10052702A1

DE10052702A1 - Instrumentenkonsole mit Zeiger, die durch einen Schrittmotor angetrieben werden

Info

Publication number: DE10052702A1
Application number: DE10052702A
Authority: DE
Inventors: Takashi Koumura; Hideki Asano
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 2000-10-24
Publication date: 2001-05-31
Anticipated expiration: 2020-10-25
Also published as: JP3551885B2; DE10052702B4; KR100407745B1; KR20010051217A; US6356046B1; JP2001194190A

Abstract

Eine Instrumentenkonsole für die Verwendung in einem Automobil enthält einen Geschwindigkeitsmesser, einen Maschinendrehzahlmesser und andere Anzeigevorrichtungen. Ein Zeiger von jedem Meßgerät wird durch einen Schrittmotor über einen Untersetzungsgetriebezug angetrieben, welcher aus synthetischem Harz hergestellt ist. Die Anschlüsse der Feldwicklungen des Schrittmotors werden an eine Schaltungsplatine angelötet. Nachdem die Hitze des Lötvorganges verflogen ist, wird das hitzeempfindliche Getriebe mit einer Schaltungsplatine zusammengebaut. Somit werden die Kunststoffzahnräder vor einer Zerstörung durch die Löthitze geschützt. Der Lötvorgang wird unter einem automatischen Aufschmelzlötprozeß oder einem Schwall-Lötprozeß durchgeführt. So lange der Lötvorgang vor dem Zusammenbau der Kunststoffzahnräder durchgeführt wird, können alle Komponenten des Schrittmotors und des Untersetzungsgetriebezuges in einem Gehäuse enthalten sein.

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Instrumentenkonsole mit einem Zeiger, der durch einen Motor angetrieben wird, für die Verwendung in einem Automobil oder anderen Vorrichtungen.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Ein Beispiel dieser Art einer Instrumentenkonsole ist in der JP-A-9-21655 of fenbart. Bei der darin offenbarten Instrumentenkonsole ist eine Vorrichtung zum An treiben eines Zeigers hinter einer gedruckten Schaltungsplatine installiert und ist elek trisch mit der Schaltungsplatine durch Verlöten verbunden. Ein anderes Beispiel ist in der JP-A-8-233611 gezeigt. Die darin gezeigte Instrumentenkonsole enthält einen Schrittmotor zum Antreiben eines Zeigers über einen Untersetzungsgetriebezug. Die Zahnräder, welche den Untersetzungsgetriebezug bilden, bestehen aus Kunststoff, um Getriebegeräusche zu unterdrücken und um das Gewicht zu reduzieren.

Die aus Kunststoff bzw. synthetischem Harz hergestellten Zahnräder sind jedoch gegenüber Wärme oder Hitze schwach, die bei einem Lötprozeß erzeugt wird wie bei spielsweise beim Schwall-Lötprozeß oder Rückfluß-Lötprozeß. Die Zahnräder neigen dazu durch die Hitze bei dem Lötprozeß zerstört zu werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde in Hinblick auf das zuvor erläuterte Problem entwickelt und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Instru mentenkonsole zu schaffen, die sich leicht herstellen läßt, ohne Zerstörungen an Wär me- oder Hitze- empfindlichen Komponenten durch die Lötwärme zu verursachen.

Eine Instrumentenkonsole wie beispielsweise ein Kombinationsmeßgerät für die Verwendung in einem Automobil enthält einen oder mehrere Zeiger, die durch einen Motor wie beispielsweise einen Schrittmotor angetrieben werden. Die Instrumentenkon sole besteht aus einer Frontkonsole mit Skalen und mit Ziffern, die darauf gedruckt sind, einem Drehzeiger, einem Schrittmotor zum Antrieben des Zeigers, einem Unterset zungsgetriebezug, der zwischen dem Zeiger und dem Motor angeordnet ist, um den Drehwinkel des Motors zu reduzieren, und aus einer Schaltungsplatine für die elektri sche Verbindung einer Feldspule des Motors und anderer Komponenten. Die Schal tungsplatine ist hinterhalb der Frontkonsole positioniert, und zwar unter Einhaltung ei nes gewissen Raumes dazwischen. Der Untersetzungsgetriebezug enthält eine Vielzahl von Zahnrädern, die aus einem synthetischen Harz bzw. Kunststoff hergestellt sind, welches gegenüber Hitze schwach und empfindlich ist. Anschlüsse der Feldwicklung sind an die Schaltungsplatine angelötet und zwar mit Hilfe eines Aufschmelzlötvorgan ges oder Schwall-Lötprozesses.

Um die hitzeempfindlichen Kunststoffzahnräder vor der Hitze des Lötvorganges zu schützen, werden Komponenten wie beispielsweise die Feldspule zuerst an der Schaltungsplatine gehaltert und daran angelötet. Nach der Abkühlung oder dem Abbau der Hitze des Lötvorganges wird der Untersetzungsgetriebezug mit den hitzeempfindli chen Kunststoffzahnrädern auf der Schaltungsplatine montiert. Ein Stator des Motors, der die Feldwicklung aufweist, kann an der Frontseite der Schaltungsplatine plaziert werden und ein Rotor des Motors und der Untersetzungsgetriebezug kann an der rück wärtigen Seite plaziert werden. Ein kompletter Motor, der seinen Rotor enthält, kann an der Frontseite der Schaltungsplatine plaziert werden und lediglich der Untersetzungsge triebezug kann an der rückwärtigen Seite plaziert werden.

Alternativ kann eine komplette Antriebsvorrichtung, die den Motor und den Untersetzungsgetriebezug enthält, an der rückseitigen Seite der Schaltungsplatine posi tioniert werden so lange die Feldwicklung an der Schaltungsplatine zuerst angelötet wird, wobei dann der Untersetzungsgetriebezug auf der Schaltungsplatine montiert wird, nachdem die Löthitze verflogen ist. Bei dieser Konstruktion ist ein weitläufiger Raum an der Frontseite der Schaltungsplatine verfügbar. Demzufolge können andere Komponenten wie beispielsweise eine Beleuchtungslichtquelle in einfacher Weise an der Frontseite angeordnet werden.

Eine lichtleitende Platte mit einer Ausschnittöffnung kann an der rückwärtigen Fläche der Frontkonsole angebracht werden. In diesem Fall könne Komponenten wie beispielsweise der Stator, der an der Frontseite der Schaltungsplatine plaziert ist, in die Ausschnittsöffnung eingebracht werden, um die Dicke der Instrumentenkonsole zu re duzieren.

Die hitzeempfindlichen Kunststoffzahnräder werden gegen die Löthitze gemäß der vorliegenden Erfindung geschützt. Ferner kann ein automatischer Aufschmelzlöt vorgang oder ein Schwall-Lötprozeß verwendet werden, um die Herstellungskosten zu reduzieren.

Andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich unmittel bar aus einem besseren Verständnis von bevorzugten Ausführungsformen, die im fol genden unter Hinweis auf die Zeichnungen beschrieben werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Frontansicht, die eine Instrumentenkonsole für die Verwendung in einem Automobil zeigt;

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Instrumentenkonsole gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt entsprechend der Schnittlinie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Draufsicht, die einen Schrittmotor zeigt, der bei der Instrumenten konsole verwendet wird, die in Fig. 2 gezeigt ist;

Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Instrumentenkonsole gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und zwar entlang einer ähnlichen Linie, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist;

Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht, die eine Querschnittsansicht, die eine Instru mentenkonsole gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, entsprechend der Schnittlinie V-V in Fig. 6;

Fig. 6 ist eine Draufsicht, die einen Schrittmotor zeigt, der bei der Instrumenten konsole verwendet wird, welche in Fig. 5 gezeigt ist;

Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht, die ein Gehäuse einer dritten Ausführungs form zeigt, in welchem ein Untersetzungsgetriebezug und ein Rotor enthalten sind; und

Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht, die einen Stator wiedergibt, der bei der dritten Ausführungsform verwendet wird.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Hinweis auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben. Fig. 1 zeigt eine Frontansicht einer Instrumentenkonsole für die Verwendung in einem Automobil in Form eines Kombinationsmeßgerätes. Die Instrumentenkonsole U besitzt eine Frontkonsole 10, an welcher eine Skalenplatte 10a zum Anzeigen der Fahrzeuggeschwindigkeit (Geschwindigkeitsmesser), und eine andere Skalenplatte 10b zum Anzeigen der Maschinendrehzahl (Maschinendrehzahl messer) angeordnet sind. An jeder Skalenplatte 10a, 10b ist ein bogenförmig gestalteter transparenter Abschnitt 11, 12 ausgebildet, der Skalen und Ziffern besitzt. Die Fahr zeuggeschwindigkeit und die Maschinendrehzahl werden durch jeweilige Zeiger 50 angezeigt. Jeder Zeiger wird durch einen jeweiligen Schrittmotor angetrieben, der hinter der Frontkonsole 10 installiert ist. Die Frontkonsole 10 enthält auch einen Anzeigeab schnitt 10c, der die Gangpositionen eines Automatikgetriebes anzeigt. Eine Einfassung platte 70 ist an dem Umfang der Frontkonsole 10 angeordnet.

Unter Hinweis auf Fig. 2, die eine Querschnittsansicht der Instrumentenkonsole zeigt, und zwar entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1, wird die Konstruktion der Instru mentenkonsole beschrieben. Da die Konstruktion eines Geschwindigkeitsmessers (ein linksseitiges Meßgerät in Fig. 1) und diejenige des Maschinendrehzahlmeßgerätes (ein rechtsseitiges Meßgerät in Fig. 1) im wesentlichen die gleiche ist, wird im folgenden die Konstruktion des Geschwindigkeitsmessers als für beide Meßgeräte repräsentativ be schrieben. Eine lichtleitende Platte 20, die aus einem transparenter. Acrylharz, Polycar bonat-Harz oder ähnlichem hergestellt ist, ist an der rückwärtigen Fläche der Frontkon sole 10 angebracht. Durch eine Öffnung 21, die in der Nachbarschaft eines Durch gangsloches 13 in Gegenüberlage ausgebildet ist, erstreckt sich eine Zeigerwelle 45a zum Antreiben des Zeigers 50, wobei die genannte Durchgangsöffnung in der lichtlei tenden Platte 20 ausgebildet ist. Ein Reflexionsfilm ist an der rückwärtigen Fläche der lichtleitenden Platte 20 ausgebildet. Hinter der lichtleitenden Platte 20 ist eine gedruckte Schaltungsplatine 30 angeordnet. Ein Gehäuse 40a, welches die meisten Teile einer Treibervorrichtung 40 enthält, um den Zeiger 50 anzutreiben, ist an der rückwärtigen Fläche der Schaltungsplatine 30 befestigt.

Es wird nun die Treibervorrichtung 40 in Einzelheiten unter Hinweis auf die Fig. 2 und 3 beschrieben. Das Gehäuse 40a enthält eine erste Wand 41a, die an der rückwärtigen Fläche der Schaltungsplatine 30 angebracht ist, und eine zweite Wand 41b gegenüber der ersten Wand 41a. Die Treibervorrichtung 40 enthält einen Schrittmotor M und einen Untersetzungsgetriebezug 40b. Der Schrittmotor M besteht aus einem Ro tor 40d, der aus einem Magneten hergestellt ist, und aus einem Stator 40c. Der Unter setzungsgetriebezug 40b und der Rotor 40d sind in dem Gehäuse 40a enthalten, wäh rend der Stator 40c in einem Raum zwischen der Frontkonsole 10 und der Schaltungs platine 30 angeordnet ist.

Der Untersetzungsgetriebezug 40b besteht aus vier Stirnzahnrädern 42-45. Das Zahnrad 42 ist mit dem Rotor 40d verbunden und ist an einer Zahnradwelle 42a befe stigt, die drehbar zwischen der ersten und der zweiten Wand 41a, 41b gehaltert ist. Das Stirnzahnrad 43, welches mit dem Zahnrad 42 kämmt, ist an einer Zahnradwelle 43a zusammen mit dem Zahnrad 44 befestigt, und die Zahnradwelle 43a ist drehbar zwi schen der ersten und der zweiten Wand 41a, 41b gehaltert. Das Stirnzahnrad 45, wel ches mit dem Zahnrad 44 kämmt, ist an eine Zeigerwelle 45a befestigt, die drehbar zwi schen der ersten und der zweiten Wand 41a, 41b gehalert ist.

Die Zeigerwelle 45a erstreckt sich ferner zu der Frontfläche der Instrumenten konsole hin und zwar durch ein Durchgangsloch 31, welches in der Schaltungsplatine 30 ausgebildet ist, und durch ein Durchgangsloch 13, welches in der Frontkonsole 10 ausgebildet ist. Die Zeigerwelle 45a ist mit dem Zeiger SO an einer Verdickung oder Nabenwulst 51 verbunden. Der Durchmesser des Zahnrades 43 ist größer als diejenigen der Zahnräder 42 und 44, und der Durchmesser des Zahnrades 45 ist größer als derjeni ge des Zahnrades 44. Ein Drehwinkel des Rotors 40d wird durch den Untersetzungsge triebezug 40b vermindert und der Zeiger 50 wird mit dem reduzierten Winkel gedreht. Alle die Zahnräder 42-45 sind aus einem synthetischen Harz (z. B. Weich-Harz) herge stellt, um Getriebegeräusche zu unterdrücken, die durch den Dreheingriff unter den Zahnrädern entstehen.

Der Schrittmotor M besteht, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, aus dem Rotor 40d, der in dem Gehäuse 40a angeordnet ist, und dem Stator 40c, der in dem Raum zwischen der Schaltungsplatine 30 und der Frontkonsole 10 angeordnet ist. Der Stator 40c besteht aus einem Paar an Jochen 46, 47, die an der Schaltungsplatine 30 montiert sind, und aus einem Paar von Feldwicklungen 48, 49, die um die Joche gewic kelt sind, wie besser in Fig. 3 ersehen werden kann. Das Joch 46 besitzt einen U- gestalteten Jochkörper 46a und ein Paar von Polen 46b, die von den Endabschnitten des Jochkörpers aus gebogen sind. In ähnlicher Weise besitzt das Joch 47 einen U- gestalteten Jochkörper 47a und ein Paar von Polen 47b, die von den Endabschnitten des Jochkörpers gebogen sind. Beide Joche 46, 47 sind symmetrisch zueinander in bezug auf eine Linie angeordnet, welche die Getriebewelle 42a und die Zeigerwelle 45a ver bindet, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Beide Jochkörper 46a, 47a, welche Feldwicklungen 48, 49 aufweisen, sind in dem Raum zwischen der Schaltungsplatine 30 und der Front konsole 10 positioniert, so daß sie teilweise in der Öffnung 21 der lichtleitenden Platte 20 aufgenommen sind, wie dies in fig. 2 gezeigt ist. Die Pole 46b, 47b der jeweiligen Joche 46, 47 erstrecken sich in den Innenraum des Gehäuses 40a und zwar durch Durchgangslöcher 32, die in der Schaltungsplatine 30 ausgebildet sind, so daß die Pole 46b, 47b dem Rotor 40d gegenüberliegen, der in dem Gehäuse 40a angeordnet ist, wo bei Luftspalten dazwischen liegen.

Ein Paar von Anschlüssen 48a der Feldwicklung 48 und ein Paar von Anschlüs sen 49a der Feldwicklung 49 sind jeweils an Anschlüsse angelötet, die an der Frontflä che der Schaltungsplatine 30 ausgebildet sind, und zwar vermittels eines Aufschmelz lötvorganges. Elektrischer Strom wird von einer Stromversorgungsquelle beiden Feld wicklungen 48, 49 über die angelöteten Anschlüsse der Schaltungsplatine 30 zugeführt. Ein magnetischer Kreis wird durch beide Joche 46, 47 und den Rotor 40d gebildet und es wird dadurch der Rotor 40d angetrieben. Die Drehung des Rotors 40d wird auf die Zeigerwelle 45a über den Untersetzungsgetriebezug 40b übertragen. Der Schrittmotor M zum Antreiben des Geschwindigkeitsmesser-Zeigers 50 dreht sich entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit, während der Schrittmotor M zum Antreiben des Maschinen drehzahlzeigers 50 sich im Einklang mit der Drehzahl der Maschine dreht.

Ein Lichtquelle 60 zum Beleuchten von entweder dem Zeiger 50 oder der Ska lenplatte 10a, 10b oder von beiden ist an der Frontfläche der Schaltungsplatine 30 mon tiert oder angelötet, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist.

Die Treibervorrichtung 40, die den Untersetzungsgetriebezug 40b und den Schrittmotor M enthält, wird zusammengebaut und elektrisch mit der Schaltungs platine 30 in der folgenden Weise verbunden. Zuerst wird das Gehäuse 40a, welches den Untersetzungsgetriebezug 40b und den Rotor 40d darin enthält, der Stator 40c und die Schaltungsplatine 30, welche die Beleuchtungslichtquelle 30 aufweist, getrennt her gestellt. Dann werden die Pole 46b, 47b, die von den jeweiligen Jochen 46, 47 abgebo gen sind, in die Durchgangslöcher 32 eingeführt, die in der Schaltungsplatine 30 ausge bildet sind, wodurch die Joche 46, 47 entlang der Frontfläche der Schaltungsplatine 30 gehaltert werden. Die Feldwicklungsanschlüsse 48a, 49a werden ebenfalls in die An schlußlöcher eingeführt, die in der Frontfläche der Schaltungsplatine 30 ausgebildet sind. Dann werden die Anschlüsse 48a, 49a an der Schaltungsplatine 30 unter einem Aufschmelzlötprozeß angelötet. Somit sind dann die Feldwicklungen 48, 49 elektrisch mit der Schaltungsplatine 30 verbunden. Nachdem die Hitze, die in dem Aufschmelz lötprozeß erzeugt wurde, verflogen ist, wird das Gehäuse 40a an die rückwärtige Fläche der Schaltungsplatine 30 angeschlossen, so daß die Zeigerwelle 45a sich zu der Front seite hin durch das Durchgangsloch 31 erstreckt und sich die Pole 46b, 47b in den In nenraum des Gehäuses 40a durch die Durchgangslöcher 32 erstrecken, die in der ersten Wand 41a ausgebildet sind.

Dann wird die Schaltungsplatine 30 mit der lichtleitenden Platte 20 zusammen gebaut, so daß die Schaltungsplatine 30 an der rückwärtigen Fläche der lichtleitenden Platte 20 gehaltert wird und zwar unter Bewahrung eines bestimmten Abstandes dazwi schen. Die Zeigerwelle 45a erstreckt sich zu der Frontseite der Frontkonsole 10 hin und zwar durch das Durchgangsloch 13, welches in der Frontkonsole 10 ausgebildet ist. Die Jochkörper 46a, 47a mit den Feldwicklungen 48, 49, die um diese herum gewickelt sind, sind in der Öffnung 21 der lichtleitenden Platte 20 in dem Raum zwischen der Schal tungsplatine 30 und der Frontkonsole 10 positioniert. Somit sind die Treibervorrichtung 40 und die Schaltungsplatine 30 zusammengebaut und auch elektrisch verbunden oder angeschlossen.

Da das Gehäuse 40a, welches die hitzeempfindlichen Kunststoffzahnräder ent hält, mit der rückwärtigen Fläche der Schaltungsplatine 30 verbunden wird, nachdem die Aufschmelzlöthitze in der Schaltungsplatine 30 verflogen ist, werden die Harz- oder Kunststoffzahnräder durch die Aufschmelzlöthitze nicht zerstört. Daher kann der Löt vorgang an der Schaltungsplatine bei einem automatischen Aufschmelzlötprozeß durch geführt werden, ohne sich dabei um die Zerstörungen der Harzzahnräder kümmern zu müssen. Somit kann die Instrumentenkonsole mit niedrigen Kosten hergestellt werden. Da ferner der Stator 40c in dem Raum innerhalb der Öffnung 21 der lichtleitenden Platte 20 positioniert ist, kann die Dicke der Instrumentenkonsole kleiner ausgeführt werden. Da zusätzlich die Schaltungsplatine 30 gemeinsam für die Montage der Lichtquelle 30 und den elektrischen Anschluß oder Verbindung der Feldwicklungen 48, 49 verwendet wird, wird die Konstruktion der Instrumentenkonsole vereinfacht.

Es wird nun eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf Fig. 4 beschrieben. Die zweite Ausführungsform ist die gleiche wie die erste Ausführungsform mit der Ausnahme, daß der Rotor 40d vor der Schaltungsplatine 30 angeordnet ist und nicht in dem Gehäuse 40a. Die Pole 46b, 47b der Joche 46, 47 brauchen sich nicht in das Gehäuse 40a hinein erstrecken. Der Rotor 40d ist in einem Ausbuchtungsraum 33 vor der Schaltungsplatine 30 positioniert und wird drehbar durch die Zahnradwelle 42a zusammen mit dem Zahnrad 42 gehaltert.

Die Schaltungsplatine 30 und die Antriebsvorrichtung 40 werden in einer Weise ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform zusammengebaut. Das heißt es werden die Feldwicklungsanschlüsse 48a, 49a elektrisch mit der Schaltungsplatine 30 bei einem Aufschmelzlötprozeß verbunden. Nachdem die Löthitze verflogen ist, wird das Gehäuse 40a, welches darin die hitzeempfindlichen Kunststoffzahnräder enthält, an der rückwär tigen Fläche der Schaltungsplatine 30 befestigt. Daher werden die Kunststoff- oder Harzzahnräder durch die Löthitze nicht zerstört.

Es wird unter Hinweis auf die Fig. 5-8 eine dritte Ausführungsform der vor liegenden Erfindung beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ist die Treiber vorrichtung 40 der ersten Ausführungsform durch eine Treibervorrichtung 70 ersetzt. Ein Motor Ma, der seinen Rotor 70d enthält, und einen Untersetzungsgetriebezug 70b sind alle in einem Gehäuse 70a enthalten. Die Treibervorrichtungen für den Geschwin digkeitsmesser und den Maschinendrehzahlmesser sind ebenfalls bei dieser Ausfüh rungsform ähnlich konstruiert. Daher wird die Antriebsvorrichtung 70 des Geschwin digkeitsmessers als für beide Antriebsvorrichtungen repräsentativ beschrieben.

Das Gehäuse 70a, welches die Antriebsvorrichtung 70 darin enthält, ist mit der rückwärtigen Räche der Schaltungsplatine 30 verbunden. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, enthält das Gehäuse 70a eine Innenwand 71b, eine Rückwand 71c und eine kreisförmige Wand 72. Die kreisförmige Wand 72 ist an einer Position ausgebildet entsprechend der Skalenplatte 10a an der Frontkonsole 10. Ein Paar von flexiblen Vorsprüngen 72b er strecken sich von der kreisförmigen Wand 72 aus, die in Eingriffslöcher 33 eingeführt sind, welche in der Schaltungsplatine 30 ausgebildet sind, um das Gehäuse 70a mit der Schaltungsplatine 30 zu verbinden. Ein Stator 70c des Schrittmotors Ma ist in einem Raum angeordnet, der durch die Innenwand 71b und die kreisförmige Wand 72 festge legt ist. Der Untersetzungsgetriebezug 70b ist in einem Raum zwischen der Innenwand. 71b und der rückwärtigen Wand 71c installiert. Ein zylinderförmiger Raum 71a ist ebenfalls in dem Gehäuse 70a ausgebildet, in welchem der Rotor 70d angeordnet ist.

Der Untersetzungsgetriebezug 70b besteht aus vier Zahnrädern 73a, 73b, 73c und 73d. Das Zahnrad 73a, welches mit dem Rotor 70d verbunden ist, ist an einer Zahn radwelle 74a befestigt, die drehbar zwischen der Rückwand 71c und einer Bodenwand des zylinderförmigen Raumes 71a gehaltert ist. Das Zahnrad 73b, welches mit dem Zahnrad 73a kämmt, und mit dem Zahnrad 73c verbunden ist, ist an einer Zahnradwelle 74b befestigt, die drehbar zwischen der Rückwand 71c und der Innenwand 71b gehaltert ist. Das Zahnrad 73d, welches mit dem Zahnrad 73c kämmt, ist an einer Zeigerwelle 74c befestigt, die drehbar zwischen der Rückwand 71c und der Innenwand 71b gehaltert ist. Die Zeigerwelle 74c erstreckt sich ferner zu der Frontkonsole 10 hin, um mit dem Zeiger 50 verbunden zu werden.

Der Durchmesser des Zahnrades 73a, welches mit dem Zahnrad 73b kämmt, ist kleiner als derjenige des Zahnrades 73b. Der Durchmesser des Zahnrades 73c, welches mit dem Zahnrad 73d kämmt, ist kleiner als derjenige des Zahnrades 73d. Der Drehwin kel des Motors Ma wird auf die Zeigerwelle 74c über den Untersetzungsgetriebezug 70b mit einem vorbestimmten Untersetzungsverhältnis übertragen. Alle Zahnräder 73a-73d sind aus einem synthetischen Herz hergestellt, welches gegenüber Hitze schwach ist.

Wie in Fig. 5 und 6 gezeigt ist, besteht der Schrittmotor Ma aus einem Stator 70c und einem Rotor 70d. Der Stator 70c ist an der Schaltungsplatine 30 innerhalb der kreisförmigen Wand 72 angeordnet, und der Rotor 70d ist drehbar in dem zylinderförmigen Raum 71a gehaltert.

Der Stator 70c enthält ein Paar von Jochen 75, 76 und Feldwicklungen 77, 78, die um die jeweiligen Joche gewickelt sind, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Das Paar der Joche 75, 76 ist symmetrisch zueinander in bezug auf eine Linie angeordnet, welche die Zahnradwelle 74a und die Zeigerwelle 74c verbindet, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Das Joch 75 ist U-förmig gestaltet und besitzt einen Jochkörper 75a und Pole 75b, die dem Rotor 70d gegenüberliegen, wobei dazwischen ein Luftspalt gebildet ist. In ähnlicher. Weise ist das Joch 76 U-förmig gestaltet und besitzt einen Jochkörper 76a und Pole 7b, die dem Rotor 70d gegenüberliegen, wobei ein Luftspalt dazwischen ausgebildet ist.

Ein Paar von Anschlußstiften 77a, die mit der Feldwicklung 77 verbunden sind, welche um den Jochkörper 75a gewickelt sind, sind in Löcher eingeführt, die in der Schaltungsplatine 30 ausgebildet sind (s. Fig. 8). In ähnlicher Weise ist ein Paar von Anschlußstiften 78a, die mit der Feldwicklung 79 verbunden sind, die um den Jochkörper 76a gewickelt ist, in Löcher eingeführt, die in der Schaltungsplatine 30 ausgebildet sind. Die Anschlußstifte 77a, 78a sind an die Schaltungsplatine 30 mit Hilfe eines Aufschmelzlötprozesses angelötet, wobei gelötete Abschnitte 34 an der Frontfläche der Schaltungsplatine 30 gebildet sind, wie in Fig. 5 gezeigt ist.

Es wird ein elektrischer Strom bei den Feldwicklungen 77, 78 von der Schaltungsplatine 30 aus über die Anschlußstifte 77a, 78a zugeführt, um ein magnetisches Feld in einem magnetischen Kreis zu erzeugen, der durch die beiden Joche 75, 76 und den Rotor 70d gebildet wird. Der Rotor 70d, der aus einem Magneten hergestellt ist, wird in dem Magnetfeld gedreht, welches durch die Feldwicklungen 77, 78 erzeugt wird. Die Zeigerwelle 74c, die durch den Motor Ma über den Untersetzungsgetriebezug 70b angetrieben wird, erstreckt sich zur Frontfläche der Frontkonsole 10 und ist mit dem Zeiger 50 in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform verbunden.

Es wird nun unter Hinweis auf die Fig. 7 und 8 ein Zusammenbauen und der Lötprozeß der Treibervorrichtung 70 beschrieben. Zuerst werden das Gehäuse 70a, in welchem der Untersetzungsgetriebezug 70b und der Rotor 70d installiert sind (s. Fig. 7), der Stator 70c (wie in Fig. 8 gezeigt ist) und die Schaltungsplatine 30 mit der Beleuchtungslichtquelle 60 herstellt. Dann werden die Anschlußstifte 77a, 78a des Stators 70c in Löcher eingeführt, die in der Schaltungsplatine 30 ausgebildet sind, um den Stator 70c an der rückwärtigen Fläche der Schaltungsplatine 30 zu haltern. Dann werden die Anschlußstifte 77a, 78a elektrisch mit der Schaltungsplatine 30 durch Aufschmelzlötung verbunden, wobei gelötete Abschnitte 34 an der Frontfläche der Schaltungsplatine 30 gebildet werden.

Nachdem die Hitze, die bei dem Aufschmelzlötprozeß erzeugt wurde, zerstreut worden ist, wird die Schaltungsplatine 30, an der der Stator 70c montiert ist, mit dem Gehäuse 70a verbunden, welches den Untersetzungsgetriebezug 70b und den Rotor 70d darin enthält. Die Zeigerwelle 74c erstreckt sich nach vorne durch das Durchgangsloch 31 hindurch, welches in er Schaltungsplatine 30 ausgebildet ist, und die Pole 75b, 76b der Joche liegen dem Rotor 70d gegenüber, wobei Luftspalten dazwischen gebildet sind. Das Gehäuse 70a wird mechanisch an der Schaltungsplatine 30 befestigt, indem flexible Vorsprünge 72b in die Eingriffslöcher 33 eingeführt werden, die in der Schaltungsplatine 30 ausgebildet sind. Dann werden die Schaltungsplatine 30, an der die Treibervorrichtung 70 angeschlossen ist, und die lichtleitende Platte 20 mit der Frontkonsole 10 zusammengebaut und zwar in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform. Die Zeigerwelle 74c erstreckt sich durch das Durchgangsloch 13, welches in der Frontkonsole 10 ausgebildet ist, und der Zeiger 50 wird mit der Zeigerwelle verbunden.

Da bei der dritten Ausführungsform alle Komponenten, welche die Treibervor richtung 70 bilden, auf der rückwärtigen Seite der Schaltungsplatine 30 positioniert sind, ergibt sich ein ausreichender Raum, der für die Montage von anderen notwendigen Komponenten an der Oberfläche der Schaltungsplatine 30 erforderlich ist. Der Stator 70c, der einen Lötvorgang erfordert, wird zuerst mit der Schaltungsplatine 30 verbunden und dann, nachdem die Hitze, die bei dem Aufschmelzlötprozeß erzeugt wird, verflogen ist, wird das Gehäuse 70a, welche die hitzeempfindlichen Kunststoffzahnräder enthält, an der Schaltungsplatine 30 befestigt. Daher werden die Harzzahnräder durch die Hitze, die in dem Lötprozeß erzeugt wird, nicht zerstört. Obwohl der Rotor 70d auf der rückwärtigen Seite der Schaltungsplatine 30 bei der dritten Ausführungsform positioniert ist, besteht auch die Möglichkeit den Rotor 70d an der Frontseite der Schaltungsplatine 30 wie bei der zweiten Ausführungsform zu positionieren.

Der Lötvorgang wird unter einem Aufschmelzprozeß bei den beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt. Es ist jedoch auch möglich, einen Schwall-Lötprozeß zu verwenden. Die Instrumentenkonsole nach der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die Verwendung in Automobilen beschränkt, sondern kann auch für Motorräder und andere Ausrüstungen verwendet werden.

Während die vorliegende Erfindung unter Hinweis auf die vorangegangenen bevorzugten Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurde, ist es für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich, daß Änderungen hinsichtlich der Form und hinsichtlich von Einzelheiten vorgenommen werden können, ahne dadurch den Rahmen der Erfindung, wie er in den anhängenden Ansprüchen festgelegt ist, zu verlassen.

Claims

1. Instrumentenkonsole, mit:
einer Skalenplatte (10a, 10b) mit Ziffern und Skalen darauf;
einem Zeiger (50), der drehbar an einer Frontseite der Skalenplatte vorgesehen ist, wobei der Zeiger mit einer Zeigerwelle (45a) verbunden ist;
einer Treibervorrichtung (40) zum Drehen der Zeigerwelle, wobei die Treibervor richtung folgendes aufweist: einen Schrittmotor (M), der aus einem Stator (40c) mit einer Feldwicklung (48, 49), die um ein Joch (46, 47) gewickelt ist, und einem Rotor (40d) mit einem Magneten besteht; und einem Untersetzungsgetriebezug (40b) mit einer Vielzahl von Zahnrädern (42-45) aus synthetischem Harz, die be triebsmäßig zwischen dem Rotor und dem Schrittmotor und der Zeigerwelle ange schlossen sind; und
einer Schaltungsplatine (30), um die Feldwicklung elektrisch anzuschließen, die an einer rückwärtigen Seite der Skalenplatte positioniert ist, um einen Innenraum zwischen der Skalenplatte und der Schaltungsplatine zu bilden, wobei:
die Feldwicklung (48, 49) und das Joch (46, 47) durch die Schaltungsplatine (30) gehaltert sind und in dem Innenraum positioniert sind, die Feldwicklung elektrisch mit der Schaltungsplatine durch anlöten verbunden ist; und
der Untersetzungsgetriebezug (40b) an einer rückwärtigen Seite der Schaltungs platine positioniert ist.

2. Instrumentenkonsole nach Anspruch 1, bei der:
der Rotor (40d) des Schrittmotors auf einer rückwärtigen Seite der Schaltungs platine (30) positioniert ist;
Pole (46b, 47b) sich von dem Joch (46, 47) durch die Schaltungsplatine hindurch erstrecken und dem Rotor (40d) unter Bildung eines Luftspaltes gegenüberliegen; und
Das Anlöten der Feldwicklung an die Schaltungsplatine unter einem Auf schmelzlötvorgang oder einem Schwall-Lötprozeß durchgeführt wird.

3. Instrumentenkonsole nach Anspruch 1, bei der:
der Rotor (40d) an einer Frontseite der Schaltungsplatine (30) positioniert ist; und
das Anlöten der Feldwicklung an die Schaltungsplatine unter einem Aufschmelz lötvorgang oder einem Schwall-Lötprozeß durchgeführt wird.

4. Instrumentenkonsole nach Anspruch 1, ferner mit einer lichtleitenden Platte (20), die in einem Innenraum in Kontakt mit der Skalenplatte (10a, 10b) angeordnet ist,
wobei die lichtleitende Platte eine Ausschnittsöffnung (21) aufweist, bei der:
sich die Zeigerwelle (45a) von vorne von der Treibervorrichtung (40) durch die Schaltungsplatine, die Öffnung in der lichtleitenden Platte und die Skalenplatte er streckt; und
das Joch (46, 47) und die Feldwicklung (48, 49) des Stators in der Öffnung der lichtleitenden Platte positioniert sind.

5. Instrumentenkonsole, mit:
einer Skalenplatte (10a, 10b) mit Ziffern und Skalen darauf;
einem Zeiger (50), der an einer Frontseite der Skalenplatte drehbar vorgesehen ist, wobei der Zeiger mit einer Zeigerwelle (74c) verbunden ist;
einer Antriebsvorrichtung (70) zum Drehen der Zeigerwelle, wobei die Antriebs vorrichtung folgendes aufweist: einen Schrittmotor (Ma), der aus einem Stator (70c) mit einer Feldwicklung (77, 78), die um ein Joch (75, 76) gewickelt ist, und einem Rotor (70d) mit einem Magneten besteht; und einem Untersetzungsgetrie bezug (70b) mit einer Vielzahl von Zahnrädern (73a-73d) aus synthetischem Harz, die betriebsmäßig zwischen dem Rotor des Schrittmotors und der Zeigerwelle ge schaltet sind; und
einer Schaltungsplatine (30), um die Feldwicklung elektrisch anzuschließen, wo bei die Schaltungsplatine an einer rückwärtigen Seite der Skalenplatte positioniert ist, um einen Innenraum zwischen dem Skalenplatte und der Schaltungsplatine zu bilden, bei der:
alle Komponenten der Treibervorrichtung (70) an einer rückwärtigen Seite der Schaltungsplatine (30) angeordnet sind und durch die Schaltungsplatine gehaltert sind; und
Anschlüsse der Feldwicklung (77, 78) zu einer Frontseite der Schaltungsplatine (30) herausgeführt und an der Frontfläche der Schaltungsplatine angelötet sind.

6. Instrumentenkonsole nach Anspruch 5, bei der: der Lötvorgang der Anschlüsse unter einem Aufschmelzlötvorgang oder einem Schwall-Lötprozeß durchgeführt wird.

7. Instrumentenkonsole nach Anspruch 1, ferner mit einer Lichtquelle (60) zum Be leuchten von entweder dem Zeiger oder der Skalenplatte oder von beiden, wobei die Lichtquelle an der Schaltungsplatine (30) gehaltert ist und elektrisch an diese angeschlossen ist.

8. Instrumentenkonsole nach Anspruch 5, ferner mit einer Lichtquelle (60) zum Be leuchten von entweder dem Zeiger oder der Skalenplatte oder von beiden, wobei die Lichtquelle an der Schaltungsplatine (30) gehaltert ist und elektrisch an diese angeschlossen ist.

9. Verfahren zur Herstellung einer Instrumentenkonsole mit einem Zeiger (50), ei nem Motor (M) zum Antreiben des Zeigers, einem Untersetzungsgetriebezug (40b) aus synthetischem Harz, welcher zwischen dem Zeiger und dem Motor an geordnet ist, und einer Schaltungsplatine (30) zum elektrischen Anschließen einer Feldwicklung (48, 49) eines Stators, der den Motor bildet, wobei das Verfahren folgendes umfaßt:
getrenntes Herstellen des Untersetzungsgetriebezuges (40b), der Schaltungsplatine (30) und des Stators (40c) mit der Feldwicklung;
Halterung des Stators (40c) mit der Feldwicklung an einer Frontfläche der Schal tungsplatine;
Anlöten von Anschlüssen der Feldwicklung (48, 49) an der Frontfläche der Schaltungsplatine (30);
Abkühlen der Schaltungsplatine (30) zum Zerstreuen der Hitze, die durch den Lötvorgang erzeugt wurde; und
Anschließen des Untersetzungsgetriebezuges (40b) an eine rückwärtige Fläche der Schaltungsplatine (30).

10. Verfahren zur Herstellung einer Instrumentenkonsole mit einem Zeiger (50), ei nem Motor (Ma) zum Antreiben des Zeigers, einem Untersetzungsgetriebezug (70b) aus synthetischem Harz, welcher zwischen dem Zeiger und dem Motor an geordnet ist, und einer Schaltungsplatine (30), um eine Feldwicklung (77, 78) ei nes Stators (70c), der den Motor bildet, elektrisch anzuschließen, wobei das Ver fahren folgendes umfaßt:
getrenntes Herstellen des Untersetzungsgetriebezuges (70b), der Schaltungsplatine (30) und des Stators (70c) mit der Feldwicklung;
Halterung des Stators (70c) mit der Feldwicklung an einer rückwärtigen Oberflä che der Schaltungsplatine;
Führen von Anschlüssen der Feldwicklung (77, 78) von der rückwärtigen Fläche zu der Frontfläche der Schaltungsplatine (30);
Anlöten der Anschlüsse der Feldwicklung an der Frontfläche der Schaltungsplati ne (30);
Abkühlen der Schaltungsplatine (30) zum Zerstreuen der durch den Lötvorgang erzeugten Hitze; und
Anschließen des Untersetzungsgetriebezuges (70b) an der rückwärtigen Fläche der Schaltungsplatine (30).