DE112013002143T5

DE112013002143T5 - Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE112013002143T5
Application number: DE112013002143.9T
Authority: DE
Inventors: c/o Yazaki Parts Co. Ltd. Suzuki Hiroyuki
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2015-01-15
Also published as: WO2013141394A2; JP2013200365A; JP5981183B2; CN104220291B; US20140347191A1; KR20140129265A; WO2013141394A3; US9741214B2; CN104220291A

Abstract

Eine Anzeigevorrichtung enthält ein viereckig becherförmiges Gehäuse, das wenigstens eine transparente Seitenfläche hat, die aus einem transparenten Element besteht, ein Anzeigefeld, das sich an der transparenten Seitenfläche befindet und eine oder mehrere Anzeigestruktur/en enthält, eine Leiterplatte, die eine oder mehrere Lichtquelle/n, die der einen oder den mehreren Anzeigestruktur/en entspricht/entsprechen, sowie eine elektrische Schaltung zum An-/Abschalten der einen oder mehreren Lichtquelle/n enthält, wobei die Leiterplatte über eine Öffnung eines Becher-Endes des Gehäuses in das Gehäuse eingeführt und darin aufgenommen wird, sowie eine aus Schwamm bestehende lichtabschirmende Wand, die an einer Fläche der Leiterplatte angeklebt ist und wenigstens einen Abschnitt von Außenumfangsseiten wenigstens eines Lichtquellen-Objektes der einen oder mehreren Lichtquelle/n umgibt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung und insbesondere eine Anzeigevorrichtung, die über eine Lichtquelle verfügt, mit der ein Anzeigefeld, das Anzeigestrukturen, wie beispielsweise Messinstrumente, Buchstaben, Symbole und dergleichen, aufweist, von einer Rückseite desselben her beleuchtet wird.
Technischer Hintergrund
Um verschiedene Informationen mit Messinstrumenten, wie beispielsweise einem Geschwindigkeitsmesser bzw. Tachometer, Buchstaben, Symbolen oder dergleichen anzuzeigen, die an einem Armaturenbrett eines Fahrzeugs vorhanden sind, wird eine Anzeigevorrichtung von ihrer Rückseite her beleuchtet, bei der ein Anzeigefeld eingesetzt wird, das Anzeigestrukturen zum Anzeigen dieser Informationen aufweist und von seiner Rückseite her beleuchtet wird. Beispielsweise enthält eine in Patentdokument 1 offenbarte Anzeigevorrichtung eine Leiterplatte, an der eine Vielzahl von LED als Lichtquellen voneinander beabstandet montiert sind, und befindet sich an einer Rückseite eines Anzeigefeldes, das transparente Anzeigestrukturen aufweist. Ein Zwischenraum zwischen den Lichtquellen und dem Anzeigefeld wird zweckentsprechend durch ein lichtabschirmendes Gehäuse unterteilt, das eine Becherform hat, die zu einem Ende desselben hin aufgeweitet ist, so dass, wenn eine bestimmte LED angeschaltet wird, Licht nur auf die entsprechende Anzeigestruktur gerichtet wird und es nicht zu Bereichen der anderen Anzeigestrukturen hin austritt.
Liste der Anführungen
Patentdokumente

Patentdokument 1: JP-A-2010-122062

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Die in Patentdokument 1 offenbarte Anzeigevorrichtung ist jedoch so ausgebildet, dass die LED in einer Öffnung des aus einem Kunststoff bestehenden Leuchtengehäuses mit kleinem Durchmesser angeordnet ist, die Öffnung mit kleinerem Durchmesser durch die Leiterplatte verschlossen wird und eine Öffnung mit größerem Durchmesser durch das Anzeigefeld verschlossen wird, das Anzeigestrukturen aufweist. Daher besteht, wenn das aus einem Kunststoff bestehende Leuchtengehäuse bei der Montage mit der LED in Kontakt gebracht wird, eine Gefahr dahingehend, dass die LED beschädigt wird. Des Weiteren ist die LED in einem von dem Anzeigefeld, dem Leuchtengehäuse und der Leiterplatte umschlossenen Raum angeordnet. In einer Anordnung, in der die Anzeigevorrichtung an einem Armaturenbrett eines Fahrzeugs angebracht ist, ist die Öffnung des Leuchtengehäuses mit kleinerem Durchmesser nach unten gerichtet. Dadurch besteht, wenn es zu Kondensation in dem Leuchtengehäuse kommt, eine Gefahr dahingehend, dass Wassertröpfchen an der LED haften. Des Weiteren muss eine Form hergestellt werden, um das Leuchtengehäuse auszubilden, wodurch die Herstellungskosten für die Anzeigevorrichtung zunehmen.
Dementsprechend besteht eine mit der vorliegenden Erfindung zu lösende Aufgabe darin, eine Gefahr dahingehend zu vermeiden, dass eine Lichtquelle durch eine lichtabschirmende Wand beschädigt wird, die bei Montage mit der Lichtquelle in Kontakt gebracht wird, eine Gefahr dahingehend zu vermeiden, dass Kondenswasser im Inneren der lichtabschirmenden Wand an der Lichtquelle haftet, und weiterhin die Herstellungskosten für die lichtabschirmende Wand zu reduzieren.
Lösung des Problems
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Anzeigevorrichtung geschaffen, die ein viereckig becherförmiges Gehäuse, das wenigstens eine transparente Seitenfläche hat, die aus einem transparenten Element besteht, ein Anzeigefeld, das sich an der transparenten Seitenfläche befindet und eine oder mehrere Anzeigestruktur/en enthält, eine Leiterplatte, die eine oder mehrere Lichtquelle/n, die der einen oder den mehreren Anzeigestruktur/en entspricht/entsprechen, und eine elektrische Schaltung zum An-/Abschalten der einen oder mehreren Lichtquelle/n enthält, wobei die Leiterplatte über eine Öffnung eines Becher-Endes des Gehäuses in das Gehäuse eingeführt und darin aufgenommen wird, sowie eine aus Schwamm bestehende lichtabschirmende Wand enthält, die an einer Fläche der Leiterplatte angeklebt ist und wenigstens einen Abschnitt von Außenumfangsseiten wenigstens eines Lichtquellen-Objektes der einen oder mehreren Lichtquelle/n umgibt.
Bei der oben beschriebenen Konstruktion besteht die lichtabschirmende Wand aus dem Schwamm. Dadurch besteht, selbst wenn die lichtabschirmende Wand während der Montage mit der Lichtquelle, wie beispielsweise LED, in Kontakt gebracht wird, keine Gefahr dahingehend, dass die Lichtquelle beschädigt wird, da der Schwamm weicher ist als die Lichtquelle.
Des Weiteren ist die Lichtquelle in einem Raum angeordnet, der von dem Gehäuse und der Leiterplatte umschlossen ist, jedoch wird Feuchtigkeit im Inneren des Raums von dem Schwamm der lichtabschirmenden Wand absorbiert, so dass eine Gefahr dahingehend vermieden wird, dass die Lichtquelle aufgrund des daran haftenden Kondenswassers beschädigt wird. Weiterhin ist es nicht notwendig, eine Form für die aus dem Schwamm bestehende lichtabschirmende Wand herzustellen, so dass die Herstellungskosten für die lichtabschirmende Wand reduziert werden.
Die Anzeigevorrichtung kann so aufgebaut sein, dass die aus Schwamm bestehende lichtabschirmende Wand wenigstens an einer Seite ihres oberen Endes eine Öffnung aufweist, die mit einem Anzeigebereich der Anzeigestruktur übereinstimmt, die einem LED-Objekt entspricht, das von ihr umgeben ist, wobei die Höhe der aus Schwamm bestehenden lichtabschirmenden Wand größer ist als die des Lichtquellen-Objektes. Des Weiteren kann ein Halter in der Öffnung des Gehäuses vorhanden sein, der einen mit der Leiterplatte verbundenen nach außen geführten Leiter hält. In diesem Fall kann der Halter vollständig luftdicht in dem Gehäuse installiert sein. Dadurch kann das Eindringen von Feuchtigkeit in das Gehäuse verhindert werden.
Des Weiteren kann die Anzeigevorrichtung so eingerichtet sein, dass ein der Öffnung des Gehäuses gegenüberliegendes Becher-Ende geschlossen ist und damit das gesamte Gehäuse aus dem transparenten Element besteht, und die aus Schwamm bestehende lichtabschirmende Wand so ausgebildet ist, dass sie von den an das abgeschlossene Ende angrenzenden Außenumfangsseiten des Lichtquellen-Objektes drei Seiten einschließlich wenigstens einer Seite des geschlossenen Endes des Gehäuses umschließt. So kann ein Austreten von Licht über das geschlossene Ende des Gehäuses verhindert werden.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht keine Gefahr dahingehend, dass eine Lichtquelle durch eine lichtabschirmende Wand beschädigt wird, die während der Montage mit der Lichtquelle in Kontakt kommt, und dass Kondenswasser im Inneren der lichtabschirmenden Wand an der Lichtquelle haftet, und weiterhin können die Herstellungskosten für die lichtabschirmende Wand reduziert werden.
Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittansicht, die eine Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine perspektivische Außenansicht, die die Ausführungsform in 1 zeigt, wobei ein Teil derselben weggeschnitten ist.
3 ist ein Schema zur Erläuterung eines Leuchtzustandes einer LED in 1.
4 ist ein Schema zur Erläuterung eines Zustandes, in dem eine Leiterplatte, an der die LED montiert ist, in ein Gehäuse eingeführt und darin montiert wird.
Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist eine Schnittansicht, die eine Anzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 2 ist eine perspektivische Außenansicht, die die vorliegende Ausführungsform zeigt, wobei ein Teil derselben weggeschnitten ist. Dabei ist 1 eine Schnittansicht in der Richtung eines Pfeils I-I in 2. Die vorliegende Ausführungsform wird in Bezug auf eine Anzeigevorrichtung beschrieben, die in einem Instrumentenfeld eingesetzt wird, das an einer Armaturentafel eines Fahrzeugs installiert ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die vorliegende Ausführungsform beschränkt, sondern kann bei einer Anzeigevorrichtung eingesetzt werden, bei der ein Anzeigefeld, das Anzeigestrukturen zum Anzeigen verschiedener Informationen mit Messinstrumenten, Buchstaben, Symbolen oder dergleichen aufweist, von seiner Rückseite her beleuchtet wird, um die Sichtbarkeit zu verbessern.
Eine Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält, wie in 1 und 2 gezeigt, ein viereckig becherförmiges Gehäuse 1, das aus einem transparenten Element besteht, ein Anzeigefeld 2, das an der Fläche einer Seite (in den Figuren zum Beispiel eine Fläche einer oberen Seite) des Gehäuses 1 angeordnet ist und Anzeigestrukturen aufweist, sowie eine Leiterplatte 6, an der eine Vielzahl von LED (Leuchtdioden) 3, 4 und 5 montiert sind, mit denen die jeweiligen Anzeigestrukturen von ihrer Rückseite her beleuchtet werden. Die Leiterplatte 6 ist mit einer elektrischen Schaltung zum An-/Abschalten der LED 3, 4 und 5 versehen. In 2 sind, um zu vermeiden, dass die Figur zu kompliziert wird, das Anzeigefeld 2 und nach außen geführte Leiter, ein Halter oder dergleichen, wie sie weiter unten beschrieben werden, weggelassen.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das Gehäuse 1 als ein Beispiel beschrieben, das als Ganzes aus einem transparenten Element, wie beispielsweise einem transparenten Kunststoff, besteht, die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konstruktion beschränkt. Das heißt, wenigstens eine Seite desselben, die sich an der Rückseite des Anzeigefeldes 2 befindet, kann aus einem transparenten Element bestehen. Ein Becher-Ende 7 des viereckig becherförmigen Gehäuses 1 ist als eine Öffnung 8 ausgebildet, und das andere Becher-Ende 9 besteht aus dem gleichen transparenten Element wie dem des Gehäuses 1 und ist integral verschlossen. Des Weiteren erübrigt sich zu erwähnen, dass das Anzeigefeld 2 je nach seinem Einsatzzweck eine oder mehrere Anzeigestruktur/en aufweisen kann und dementsprechend als Lichtquellen eine oder mehrere LED vorhanden sein kann/können.
Die Leiterplatte 6 wird über die Öffnung des Becher-Endes 7 des Gehäuses 1 in das Gehäuse 1 eingeführt und darin aufgenommen und dann von einem Trageelement (nicht dargestellt) im Inneren des Gehäuses 1 gehalten. Die elektrische Schaltung der Leiterplatte 6 ist mit einer Vielzahl nach außen geführter Leiter 10 verbunden und dadurch mit einer externen Stromversorgung (nicht dargestellt) oder dergleichen verbunden. Die nach außen geführten Leiter 10 werden über ein Durchgangsloch 12, das in einem in der Öffnung 8 des Gehäuses 1 angebrachten Halter 11 ausgebildet ist, nach außen geführt. Des Weiteren sind die nach außen geführten Leiter 2 mit einem Gummistopfen 13 abgedichtet, der in dem Durchgangsloch 12 angebracht ist. Der Halter 11 wird mit einem Kunststoff oder dergleichen in einer rechteckigen Form ausgebildet und weist eine Dichtung 14 auf, die an seinem Außenumfang angebracht ist. Damit wird der Halter 11 luftdicht an einer Innenumfangsfläche der Öffnung 8 des Gehäuses 1 angebracht und so verhindert, dass Feuchtigkeit in das Gehäuse 1 eindringt.
Des Weiteren ist eine Oberseite der Öffnung 8 des Becher-Endes 7 mit einer Abdeckung 15 abgedeckt. Die Abdeckung 15 wird, wie in 2 gezeigt, befestigt, indem Löcher 18 an ihren beiden Enden, die an Seitenflächen des Gehäuses 1 entlang gebogen sind, mit zylindrischen Vorsprüngen 17 in Eingriff gebracht werden, die von den Seitenflächen des Gehäuses 1 vorstehen. Dadurch werden die nach außen geführten Leiter 10, die über das Durchgangsloch 12 des Halters 11 geführt werden, in einer Hakenform gebogen und dann über eine Öffnung unterhalb der Abdeckung 15 nach außen geführt, so dass eine sogenannte Zugentlastungsstruktur entsteht. So liegen, selbst wenn eine Kraft von außen auf die nach außen geführten Leiter 10 in einer Richtung ausgeübt wird, in der die nach außen geführten Leiter 10 aus dem Gehäuse 1 herausgeführt werden, die gebogenen Abschnitte der nach außen geführten Leiter 10 an der Abdeckung 15 an und verhindern so, dass die nach außen geführten Leiter 10 herausgezogen werden, so dass verhindert wird, dass Verbindungsabschnitte zwischen der Leiterplatte 6 und den nach außen geführten Leitern 10 durch die Kraft von außen brechen. Des Weiteren ist der Halter 11 an seinem unteren Ende mit einem Element 16 versehen, das zu einer Seite der Öffnung 8 unterhalb der Abdeckung 15 vorsteht. Das Element 16 ist ein Abschnitt, der mit den Fingern eingeklemmt wird, wenn der Halter 11 in die Öffnung 8 des Gehäuses 1 eingeführt wird, so dass eine Position des Halters 11 leicht eingestellt werden kann. Des Weiteren wirkt das Element 16 mit der Abdeckung 15 zusammen und biegt die nach außen geführten Leiter so, dass eine Zugentlastungsstruktur entsteht.
Im Folgenden wird eine lichtabschirmende Wand 20 beschrieben. Die lichtabschirmende Wand 20 besteht aus einem Schwamm und ist an einer Anbringungsfläche an der Leiterplatte 6 mit einem Klebstoffmaterial oder dergleichen angeklebt. Die lichtabschirmende Wand 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in einer U-Form ausgebildet und umgibt die LED 3 und sperrt Licht, das von Außenumfangsseiten der LED 3 über eine dem Becher-Ende 9 des Gehäuses 1 zugewandte Seite und beiden Seitenflächen des Gehäuses 1 zugewandte Seiten ausgestrahlt wird. Eine Wandfläche der lichtabschirmenden Wand 20, die der LED 4 zugewandt ist, ist offen, und ein oberes Ende der lichtabschirmenden Wand 20 ist ebenfalls offen. Des Weiteren ist die lichtabschirmende Wand 20 so ausgebildet, dass ihre Höhe größer ist als eine Höhe der LED 3. Auf diese Weise wird, wie in 3 gezeigt, ein Licht 21 von der LED 3 auf einen Bereich des Anzeigefeldes 2 gestrahlt, in dem sich die entsprechende Anzeigestruktur befindet, jedoch wird ein Licht 22, das ansonsten zu dem Becher-Ende 9 des Gehäuses 1 gelangen würde, durch die lichtabschirmende Wand 20 gesperrt. Dadurch kann ein Problem vermieden werden, das durch Licht verursacht wird, das über das Becher-Ende 9 des Gehäuses 1 nach außen austritt. Des Weiteren unterliegt ein Material für den Schwamm keinen Einschränkungen, sofern das Material ein poröses und weiches Material ist, in dem zahlreiche kleine Löcher ausgebildet sind. Dementsprechend kann ein synthetischer Schwamm eingesetzt werden, der mittels Schaumspritzgießen eines Kunststoffs, wie beispielsweise Polyurethan, hergestellt wird und sich dadurch auszeichnet, dass er eine Flüssigkeit absorbiert.
Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform ein Beispiel beschrieben wird, bei dem die lichtabschirmende Wand 20 Abschnitte der Außenumfangsseiten der LED 3 umgibt, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konstruktion beschränkt. Das heißt, es ist möglich, dass die lichtabschirmende Wand 20 alle Außenumfangsseiten der LED 3 umgibt. Die lichtabschirmende Wand kann, falls erforderlich, auch andere LED 4 und 5 umgeben. Das heißt, die aus dem Schwamm bestehende lichtabschirmende Wand 20 weist wenigstens an ihrem oberen Ende eine Öffnung auf, die mit einem Anzeigebereich einer Anzeigestruktur übereinstimmt, die einem LED-Objekt entspricht, das von ihr umgeben ist, und besteht aus einer Wand, die höher ist als die LED. Des Weiteren ist die Erfindung, obwohl in der vorliegenden Ausführungsform Wände der lichtabschirmenden Wand 20 so ausgebildet sind, dass sie senkrecht zu der Leiterplatte 6 sind, nicht auf diese Konstruktion beschränkt. Das heißt, die lichtabschirmende Wand 20 kann in einer zylindrischen oder halbzylindrischen Form ausgebildet sein, die zu dem Anzeigefeld 2 hin größer wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, da die lichtabschirmende Wand 20 aus dem Schwamm besteht, selbst wenn die lichtabschirmende Wand 20 an einer Innenfläche des Gehäuses 1 anschlägt, wenn die gesamte Leiterplatte 6 während der Montage, wie in 4 gezeigt, über die Öffnung 8 in das Gehäuse 1 eingeführt wird, die lichtabschirmende Wand 20 verformt werden und den Aufschlag absorbieren und damit Beschädigung von Bauteilen an der Leiterplatte 6 verhindern. Des Weiteren besteht, selbst wenn die lichtabschirmende Wand 20 so verformt wird, dass sie an der LED 3 anschlägt, keine Gefahr dahingehend, dass die LED 3 beschädigt wird, da der Schwamm weicher ist als die LED 3. Weiterhin ist die LED 3 in einem Raum angeordnet, der von dem Gehäuse 1 und der Leiterplatte 6 umschlossen wird, jedoch wird Feuchtigkeit im Inneren des Raums durch den Schwamm der lichtabschirmenden Wand 20 absorbiert, so dass eine Gefahr dahingehend vermieden wird, dass die LED 3, 4 und 5 aufgrund des daran haftenden Kondenswassers beschädigt werden. Darüber hinaus muss keine Form für die aus dem Schwamm bestehende lichtabschirmende Wand 20 hergestellt werden, so dass die Herstellungskosten für die lichtabschirmende Wand reduziert werden.
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der am 23. März 2012 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-067274 , die hiermit als Ganzes durch Verweis einbezogen wird, und beansprucht Priorität gegenüber dieser.
Industrielle Einsatzmöglichkeiten
Mit der Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Gefahr dahingehend vermieden, dass eine Lichtquelle durch eine lichtabschirmende Wand beschädigt wird, die während der Montage mit der Lichtquelle in Kontakt kommt, wird eine Gefahr dahingehend vermieden, dass Kondenswasser im Inneren der lichtabschirmenden Wand an der Lichtquelle haftet, und werden Herstellungskosten für die lichtabschirmende Wand reduziert.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Anzeigefeld
3, 4, 5: LED
6: Leiterplatte
8: Öffnung
10: nach außen geführter Leiter
11: Halter
13: Gummistopfen
14: Dichtung
15: Abdeckung
20: lichtabschirmende Wand

Claims

Anzeigevorrichtung, die umfasst: ein viereckig becherförmiges Gehäuse, das wenigstens eine transparente Seitenfläche hat, die aus einem transparenten Element besteht; ein Anzeigefeld, das sich an der transparenten Seitenfläche befindet und eine oder mehrere Anzeigestruktur/en enthält; eine Leiterplatte, die eine oder mehrere Lichtquelle/n, die der einen oder den mehreren Anzeigestruktur/en entspricht/entsprechen, und eine elektrische Schaltung zum An-/Abschalten der einen oder mehreren Lichtquelle/n enthält, wobei die Leiterplatte über eine Öffnung eines Becher-Endes des Gehäuses in das Gehäuse eingeführt und darin aufgenommen wird; sowie eine aus Schwamm bestehende lichtabschirmende Wand, die an einer Fläche der Leiterplatte angeklebt ist und wenigstens einen Abschnitt von Außenumfangsseiten wenigstens eines Lichtquellen-Objektes der einen oder mehreren Lichtquelle/n umgibt.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die aus Schwamm bestehende lichtabschirmende Wand wenigstens an einer Seite ihres oberen Endes eine Öffnung aufweist, die mit einem Anzeigebereich der Anzeigestruktur übereinstimmt, die einem LED-Objekt entspricht, das von ihr umgeben ist, und die Höhe der aus Schwamm bestehenden lichtabschirmenden Wand größer ist als die des Lichtquellen-Objektes.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei des Weiteren ein Halter in der Öffnung des Gehäuses vorhanden ist, der einen mit der Leiterplatte verbundenen nach außen geführten Leiter hält.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein der Öffnung des Gehäuses gegenüberliegendes Becher-Ende geschlossen ist und damit das gesamte Gehäuse aus dem transparenten Element besteht, und die aus Schwamm bestehende lichtabschirmende Wand so ausgebildet ist, dass sie von den an das abgeschlossene Ende angrenzenden Außenumfangsseiten drei Seiten einschließlich wenigstens einer Seite des geschlossenen Endes des Gehäuses des Lichtquellen-Objektes umschließt.