DE102008028829B4

DE102008028829B4 - Anzeigevorrichtung mit einem beleuchteten Zeiger mit geringem Helligkeitsverlust

Info

Publication number: DE102008028829B4
Application number: DE102008028829.2A
Authority: DE
Inventors: Martin Mayer
Original assignee: Johnson Controls Automotive Electronics GmbH
Current assignee: Johnson Controls Automotive Electronics GmbH
Priority date: 2007-07-05
Filing date: 2008-06-19
Publication date: 2017-10-19
Anticipated expiration: 2028-06-20
Also published as: DE102008028829A1

Abstract

Anzeigevorrichtung mit einer Skala (4) und einem beleuchteten Zeiger (1), der aus einem transparenten Material gefertigt ist und einen Verbindungsabschnitt (1.3), der sich unterhalb der Skala befindet, ein Zwischenstück (1.2) und eine Zeigerfahne (1.1), die oberhalb der Skala angeordnet ist, aufweist, wobei das Zwischenstück (1.2) den Verbindungsabschnitt (1.3) und die Zeigerfahne (1.1) verbindet und im Wesentlichen die Dicke der Skala (4) überbrückt, wobei der Verbindungsabschnitt (1.3) und das Zwischenstück (1.2) sowie das Zwischenstock (1.2) und die Zeigerfahne (1.1) jeweils miteinander durch ein kreisförmig gebogenes Zwischensegment (1.5, 1.6) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeiger (1) in dem Zwischenstück (1.2) teilbar ist und dass das kreisförmig gebogene Zwischensegment (1.6) und das kreisförmig gebogene Zwischensegment (1.5) jeweils einen Krümmungsradius (R) von 10 mm aufweist, wobei sich der Krümmungsradius (R) auf eine Mittellinie des Zeigers (1) in dessen Seitenansicht bezieht, so dass ein Lichtstromverlust 0% beträgt und der Zeiger (1) auch bei Richtungsänderungen < 90° vollständig ausleuchtbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft Anzeigevorrichtung mit einer Skala und einem beleuchtbaren Zeiger, dessen Erstreckungsrichtung sich in einem Übergangsbereich mindestens einmal ändert.
Derartige Anzeigevorrichtungen sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise der JP 2006234818 A , der DE 102 22 503 A1 und der US 2009/0173271 A1 bekannt. Bei diesen Anzeigevorrichtungen wird das Licht in einem der Zeigerfahne abgewandten Ende des Zeiger in den Zeiger eingeleitet und dann durch den Zeiger zur Fahne geleitet, die von dem Licht beleuchtet wird. Die dort beschriebene Anzeigevorrichtung hat jedoch den Nachteil, dass der Lichtverlust innerhalb des Zeigers relativ hoch ist.
Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Anzeigevorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der der Lichtverlust im Zeiger reduziert und die einfach herzustellen ist.
Gelost wird die Aufgabe durch eine Anzeigevorrichtung mit einer Skala und einem beleuchtbaren Zeiger gemäß Anspruch 1.
Erfindungsgemäß weist die Anzeigevorrichtung eine Skala auf, die, im Zusammenspiel mit dem Zeiger geeignet ist einen Wert, insbesondere eine Geschwindigkeit, anzuzeigen. Dabei überstreicht eine Zeigerfahne die Skala und zeigt so den temporären Wert an. Weiterhin ist dieser Zeiger, insbesondere die Zeigerfahne, beleuchtbar und so gestaltet, dass er seine Erstreckungsrichtung mindestens einmal ändert. Die Änderung der Erstreckungsrichtung erfolgt in mehreren Übergangsbereichen. Das Licht zur Beleuchtung des Zeigers wird an einem von der Zeigerfahne entfernten Ort in den Zeiger eingeleitet und dann in Richtung der Fahne weitergeleitet. Der Zeiger besteht aus einem transparenten Material. Der Zeiger ist ein langgestrecktes Gebilde, das aus Vollmaterial oder als Röhre gestaltet sein kann. Der Zeiger kann einen beliebigen Querschnitt aufweisen, der sich in dessen Verlauf verändern kann.
Erfindungsgemäß sind mindestens zwei, vorzugsweise alle, Übergangsbereiche mit einem Radius von R10, d. h. 10 mm gestaltet. Dieser Radius bezieht sich auf die Mittellinie des Übergangsbereichs. Gemäß einer weiteren oder besonders bevorzugten Ausführungsform entspricht der Radius dem 4,5–5,5-fachen des Durchmessers des Zeigers in dem jeweiligen Übergangsbereich. Die Obergrenze für den Radius wird durch den zur Verfügung stehenden Bauraum beschränkt. Vorzugsweise beträgt die Obergrenze R15, besonders bevorzugt R12 und ganz besonders bevorzugt ≤ R10 –≤ R11.
Vorzugsweise beträgt die Richtungsänderung in dem Übergangsbereich zwischen 70–100°, besonders bevorzugt 85–95°. Der Winkel der Richtungsänderung wird wie in 7 dargestellt, gemessen. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Übergangsbereichs, ist der Zeiger auch bei Richtungsänderungen < 90° vollständig ausleuchtbar.
Erfindungsgemäß weist der Zeiger zwei, aber gemäß einer bevorzugten Ausführungsform auch drei Übergangsbereiche auf.
Vorzugsweise ist die Oberfläche des Zeigers hochglanzpoliert. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass das Licht an der Oberfläche totalreflektiert wird bzw. nicht aus dem Zeiger ausgekoppelt wird.
Die Oberfläche des Zeigers, insbesondere die Fahne kann im Übrigen, beispielsweise mit einem Material beschichtet und/oder beklebt sein. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Material um eine Farbe, die auf den Zeiger aufgebracht, beispielsweise lackiert oder aufgeprägt wird. Insbesondere wird damit die Farbe des Zeigers im nicht beleuchteten Zustand erzeugt. Im beleuchteten Zustand wird mittels der Farbe das Licht aus dem Zeiger ausgekoppelt und der Zeiger somit vorzugsweise gleichmäßig beleuchtet und gegebenenfalls gefärbt.
Das Material des Zeigers ist vorzugsweise zumindest weitgehend, besonders bevorzugt vollständig frei von Einschlüssen, um unkontrollierte Auskoppelungen des Lichtes zu vermeiden. Einschlüsse im Sinne der Erfindung sind beispielsweise Luft- und/oder Fremdkörpereinschlüsse.
Erfindungsgemäß ist der Zeiger zweigeteilt und zwar bevorzugt in einen Abschnitt, der sich im Wesentlichen oberhalb der Skala und einen Abschnitt, der sich im Wesentlichen unterhalb der Skala befindet. Vorzugsweise tritt an der Verbindungsstelle ein möglichst minimaler Lichtverlust auf.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der 1–7 erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
1: zeigt die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung;
2: zeigt einen erfindungsgemäßen Zeiger
3: den Ausschnitt eines Zeigers gemäß dem Stand der Technik
4: einen Ausschnitt eines weiteren Zeigers gemäß dem Stand der Technik
5: einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Zeigers
6: eine Tabelle mit technischen Daten
7 zeigt den Winkel der Richtungsänderung
1 zeigt die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung, die eine Skala 2 und einen Zeiger 1 aufweist, der im Zusammenspiel mit der Skala bestimmte temporäre Werte wie beispielsweise die momentane Fahrtgeschwindigkeit eines Fahrzeuges anzeigt. Der Zeiger ist vorzugsweise aus transparentem Hartkunststoff gefertigt. Sollte der Zeiger bedruckt sein, erfolgt dies vorzugsweise mit einem Tampondruckverfahren oder mittels eines Heißverfahrens. Der Zeiger 1 wird von einem vorzugsweise wellenlosen Motor rotatorisch angetrieben, um die jeweilige Position in der Skala, die einer bestimmten Geschwindigkeit entspricht, einzunehmen. Der Zeiger 1 ist mit einem Leuchtmittel vorzugsweise einer LED oder einer OLED, insbesondere einer TOPLED, beleuchtbar. Der Zeiger 1 weist vier Abschnitte nämlich einen Halterungsabschnitt 1.4, mit dem der Zeiger an dem Motor gehalten wird und der von dem Motor rotatorisch angetrieben wird, einen Verbindungsabschnitt 1.3, der sich unterhalb der Skala befindet, und ein Zwischenstück 1.2, das den Verbindungsabschnitt 1.3 und die Zeigerfahne 1.1 verbindet, auf. Die Zeigerfahne 1.1 ist oberhalb der Skala angeordnet und somit für den Fahrzeuginsassen sichtbar. Das Zwischenstück 1.2 überbrückt im Wesentlichen die Dicke der Skala 4. Zwischen den Abschnitten 1.1–1.4 sind jeweils Übergangsbereiche 1.5 bis 1.7 angeordnet, die die jeweiligen Abschnitte miteinander verbinden. Der Einfachheit halber sind diese Übergangsbereiche hier eckig dargestellt. Erfindungsgemäß weisen jedoch die Übergangsbereiche 1.5 und 1.6 einen Krümmungsrsadius von 10 mm und der Übergangsbereich 1.7 einen Krümmungsrsadius von mindestens 2,5 mm, insbesondere jeweils das Fünffache des Durchmessers des Zeigers in dem jeweiligen Übergangsbereich, auf, was in 2 näher dargestellt ist.
2 zeigt den Zeiger der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung. Dieser wird im Halterungsabschnitt gehalten und von einem Motor (nicht dargestellt) angetrieben. Die Übergangsbereiche 1.5 und 1.6, in denen sich die Richtung der Erstreckung des Zeigers ändert, sind mit einem Krümmungsradius von 10 mm und der Übergangsbereich 1.7 ist mit einem Krümmungsradius von mindestens 2,5 mm ausgestattet, wobei sich dieser Radius auf die Mittellinie der in 2 gezeigten Seitenansicht bezieht. Insbesondere beträgt der Krümmungsradius das Fünffache des Durchmessers des Zeigers in dem jeweiligen Übergangsbereich.
Die folgend angegebenen Lichtverluste wurden durch Rechnungen simuliert und durch Versuche verifiziert.
3 zeigt das Zwischenstück 1.2 und die Zeigerfahne 1.1 eines Zeigers gemäß dem Stand der Technik. Während der Übergang 1.6 ein Krümmungsradius von 10 mm aufweist, ist der Übergang 1.5 ohne nennenswerten Krümmungsradius und mit einer 45% Schräge ausgestattet. Wie der Tabelle gemäß 6 zu entnehmen sind, treten bei dieser Ausführungsform hohe Lichtstromverluste von 42,9% in der Zeigerfahne auf. Durch den großen Krümmungsradius im Übergang 1.6 sind die Helligkeitsverluste in der Zeigerfahne schon deutlich reduziert und treten im Wesentlichen nur noch im Übergang 1.5 auf.
4 zeigt einen Zeiger gemäß dem Stand der Technik. Wiederum sind das Zwischenstück 1.2 und die Zeigerfahne 1.1 zu sehen. Während der Übergang 1.6 mit einem Krümmungsradius von 10 mm ausgestattet ist, umfasst der Krümmungsradius des Übergangsbereiches 1.5 3 mm. Hier beträgt der Lichtstromverlust in der Zeigerfahne 28,6%, wie der Tabelle gemäß 6 entnommen werden kann.
In 5 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zeigers dargestellt. In dem vorliegenden Fall entspricht die Ausführungsform im Wesentlichen der Ausführungsform gemäß 4, wobei der Krümmungsradius im Übergangsbereich 1.5 in dem vorliegenden Fall 10 mm beträgt. Bei dieser Ausführungsform sind der Lichtstromverlust 0%, wie wiederum der Tabelle gemäß 6 entnommen werden kann. In 5 ist außerdem noch einmal der Krümmungsradius R dargestellt, der sich auf die Mittellinie des Zeigers in Seitenansicht bezieht.
In 6 ist die Abnahme des Lichtstroms durch den Zeiger dargestellt. Das Licht wird im Abschnitt 1.4 eingeleitet und gemessen wie viel davon bis zu der Fahne geleitet wird. Als Lichtquelle diente eine LED.
7 zeigt den Winkel α der Richtungsänderung. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Übergangsbereichs, insbesondere des Krümmungsradius R, sind auch Winkel < 90° realisierbar.

Claims

Anzeigevorrichtung mit einer Skala (4) und einem beleuchteten Zeiger (1), der aus einem transparenten Material gefertigt ist und einen Verbindungsabschnitt (1.3), der sich unterhalb der Skala befindet, ein Zwischenstück (1.2) und eine Zeigerfahne (1.1), die oberhalb der Skala angeordnet ist, aufweist, wobei das Zwischenstück (1.2) den Verbindungsabschnitt (1.3) und die Zeigerfahne (1.1) verbindet und im Wesentlichen die Dicke der Skala (4) überbrückt, wobei der Verbindungsabschnitt (1.3) und das Zwischenstück (1.2) sowie das Zwischenstock (1.2) und die Zeigerfahne (1.1) jeweils miteinander durch ein kreisförmig gebogenes Zwischensegment (1.5, 1.6) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeiger (1) in dem Zwischenstück (1.2) teilbar ist und dass das kreisförmig gebogene Zwischensegment (1.6) und das kreisförmig gebogene Zwischensegment (1.5) jeweils einen Krümmungsradius (R) von 10 mm aufweist, wobei sich der Krümmungsradius (R) auf eine Mittellinie des Zeigers (1) in dessen Seitenansicht bezieht, so dass ein Lichtstromverlust 0% beträgt und der Zeiger (1) auch bei Richtungsänderungen < 90° vollständig ausleuchtbar ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1,, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des transparenten Materials zumindest teilweise hochglanzpoliert ist.
Anzeigevorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Zeigers (1) zumindest weitgehend, insbesondere vollständig, frei von Einschlüssen ist.
Anzeigevorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius (R) jeweils das Fünffache des Durchmessers des Zeigers (1) in dem jeweiligen durch das Zwischensegment (1.5, 1.6) gebildeten Übergangsbereich (1.5 bis 1.7) beträgt.