DE19532618A1 - Anzeigeinstrument - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung basiert auf den japanischen Patentanmeldungen Hei 6-237628 hinterlegt am 30. September 1994, Hei 6-270003 hinterlegt am 2. November 1994, Hei 07- 9002 hinterlegt am 24. Januar 1995, Hei 7-21913 hinterlegt am 9. Februar 1995 und Hei 7-169965 hinterlegt am 5. Juli 1995, deren Priorität in Anspruch genommen wird und deren Inhalt hiermit zum Gegenstand dieser Anmeldung gemacht wird. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Anzeigeinstrument für ein Kraftfahrzeug, das einen licht­ leitenden Zeiger aufweist, der mittels eines lichtemittie­ renden Elementes beleuchtet wird.

Das U.S.-Patent 5 142 453, das der ungeprüften japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Hei 3-63821 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 an­ getrieben wird.

Jedoch ist der beleuchtete Abschnitt dieses Zeigers be­ grenzt, 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 Sho 64-10625 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.

Die vorliegende Erfindung ist unter Berücksichtigung der genannten Probleme gemacht worden und hat die vornehmliche Aufgabe, ein verbessertes Anzeigeinstrument zu schaffen, das einen beleuchteten Zeiger aufweist, der eine exzellente Sichtbarkeit hat.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Anzeigeinstrument zu schaffen, das einen verbesserten Zeiger aufweist, der eine ausreichende Beleuchtungsfläche hoher Leuchtkraft aufweist.

Eine weitere Aufgabe 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 Sicht­ barkeit dessen auf diese Weise erhöht werden.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Eigenschaften der vor­ liegenden Erfindung werden ebenso wie die Wirkungsweise der verschiedenen Teile der vorliegenden Erfindung klar ver­ ständlich werden, wenn die folgende detaillierte Beschrei­ bung zusammen mit den Zeichnungen und den anliegenden Ansprüchen studiert wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht, die ein Anzeigeinstrument gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Anzeigeinstruments gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht von unten eines Anzeigeinstruments gemäß Fig. 1;

Fig. 4 einen Querschnitt eines Anzeigeinstruments gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 5 einen vergrößerten Teilquerschnitt eines Hauptab­ schnitts des Anzeigeinstruments gemäß Fig. 4;

Fig. 6 eine Explosionsdarstellung des Anzeigeinstruments gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 7 einen vergrößerten Teilquerschnitt eines Hauptteils des Anzeigeinstruments gemäß dem ersten Ausführungsbei­ spiel;

Fig. 8 eine Seitenansicht eines Anzeigeinstruments gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 9 einen vergrößerten Teilquerschnitt eines Haupt­ abschnitts des Anzeigeinstruments dargestellt in Fig. 8;

Fig. 10 eine Ansicht von unten eines Anzeigeinstruments gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 11 ein Querschnitt, der den Gesamtaufbau eines Anzeigeinstruments zeigt;

Fig. 12 ist eine Ansicht, die ein Anzeigeinstrument gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 13 ist eine Ansicht von unten, die ein Anzeige­ instrument gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 14 ist eine Explosionsdarstellung, die ein An­ zeigeinstrument gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 15 ist ein Querschnitt, der das Anzeigeinstrument gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 16 ist ein Querschnitt, der ein Anzeigeinstrument gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 17 ist eine schematische Ansicht, die ein Anzeigeinstrument gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 18 ist ein Querschnitt des Anzeigeinstruments, dar­ gestellt in Fig. 17;

Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zeiger des Anzeigeinstruments gemäß dem fünften Ausführungsbei­ spiel zeigt;

Fig. 20 ist ein Querschnitt, der den Gesamtaufbau eines Anzeigeinstruments gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 21 ist eine schematische Ansicht eines Teils des Zeigers des Anzeigeinstruments gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel;

Fig. 22 ist eine schematische Ansicht, die einen Teil des Zeigers des Anzeigeinstruments gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 23 ist eine schematische Ansicht, die ein Anzei­ geinstrument gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 24 ist eine schematische Ansicht, die ein Anzei­ geinstrument gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 25 ist ein Querschnitt, der ein Anzeigeninstrument gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 26 ist ein Querschnitt, der ein Anzeigeninstrument gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 27 ist ein Querschnitt, der ein Anzeigeinstrument gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 28 ist ein Querschnitt, der ein Anzeigeinstrument gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 29 ist ein Querschnitt, der ein Anzeigeninstrument gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 30 ist ein Querschnitt, der ein Anzeigeinstrument gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 31 ist ein Querschnitt, der ein Anzeigeinstrument gemäß einem elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 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 Fig. 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 Anzeige­ instrumentantriebswelle 4a (gegenüber der Spitze) angeordnet. Licht, das von dem LED emittiert wird, trifft den Zeiger 2 an der lichtaufnehmenden Fläche 2b. Elektri­ sche Leitungen 5a des LED sind mittels Schmelzbondens oder anderer Verfahren mit dem elektrischen Verbindungselement 6 verbunden, das wiederum an ein Terminal 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 Fig. 1 bis 4 erläutert. Das Anzeige­ instrument 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 Fig. 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 darge­ stellt in Fig. 5, zu halten.

Die Halterung 4 ist ebenfalls aus dem gleichen Material wie die Abdeckung 3 hergestellt und weist eine Platte und einen Vorsprung 4a auf, der unter der Platte ausgebildet ist, um die Antriebswelle 4a zu tragen (Fig. 10), wie dargestellt in Fig. 5 und Fig. 6. Die Halterung 4 weist Rippen 4b und 4c auf, die in U-Form ausgebildet sind, um das LED 5 an seiner Position zu halten und auch das Verbindungselement 6, das integral mit der Halterung 4 gegossen ist.

Das Verbindungselement 6 ist aus einer Phosphorbronzeplatte hergestellt und weist ein Paar von Terminals auf, die mit einem Paar Leitungen 5a des LED 5 jeweils verbunden sind. Nach oben ragende Elemente 6a sind an einem Ende des Verbindungselements 6 ausgebildet und umgebogen, um die Leitungen 5a zu halten, wenn diese mit dem Verbindungs­ element verbunden werden. Das Verbindungselement 6 weist ein Paar von zungenförmiger Terminalplatten 6b an dem gegenüberliegenden Ende des Verbindungselementes auf, das auf beiden Seiten der Halterung 4 angeordnet ist.

Terminalstücke 7 sind jeweils an den Terminalplatten 6b befestigt. Die Terminalstücke 7 weisen Federplatten auf, die die Terminalplatten 6b zwischen diesen halten und jeweils Verbindungsstifte 8 halten. Ein Brückenabschnitt 6c ist ausgebildet, um die Terminals des Verbindungselements 6 zu schützen, wenn dieses gegossen wird. Der Brückenab­ schnitt 6c wird danach entfernt. Diese Konstruktion ist in der Lage, die Herstellungsarbeit zu vermindern.

Wenn das LED 5 an der Halterung 4 befestigt ist, 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 stehenden Elemente 6b umgebogen, um die Leitung 5a zu halten. Da somit die Leitung 5a mit dem Verbindungselement 6 verbunden wird, ohne dieses zu biegen, wird das LED 5 kaum be­ schädigt.

Der lichtaufnehmende Abschnitt des Zeigers 2, der zwischen Abdeckung 2 und Halterung 4 eingesetzt ist, wird mittels Aufschmelzen oder eines Klebverfahrens 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 Fig. 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 lichtauf­ nehmenden Abschnitt des Zeigers 2 gegenüberzuliegen. Der Schlitz ist so ausgebildet, daß er sich von einer peri­ pheren Abschnittabdeckung 3 zu einem Abschnitt rechts oberhalb des Rotationszentrums erstreckt, so daß die Beleuchtung des gesamten Abschnittes 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 Anzeigetafel 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 aufge­ nommen 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 Fig. 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. Da­ durch 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 Fig. 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 Fig. 3 - vorgesehen, so daß das Anzeige­ instrument 1 sich sanft über die Anzeigetafel 30 bewegen kann.

Im zusammengebauten Zustand ist das Anzeigeinstrument 1 mit der Antriebswelle 4a über den Vorsprung 4a befestigt und die Verbindungsstifte 8 sind in Terminalstücken 7 einge­ setzt. Das LED 5 wird über Haarfedern (nicht dargestellt), die Verbindungsstifte 8, die Terminalstücke 7 und das Verbindungselement 6 mit Energie versorgt. Wenn das LED 5 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 Er­ findung werden unter Bezugnahme auf weitere Figuren er­ läutert. 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 Fig. 8 bis 10 beschrieben. Bei diesem Ausführungsbei­ spiel 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 Fig. 10, verbunden ist. Die Leitungen 5a sind mit dem Verbindungsterminal 16a in derselben Weise verbunden wie das Verbindungselement 6, das unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben wurde.

Ein drittes Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die Fig. 12 bis 14 beschrieben.

Der Zeiger 2 dieses Ausführungsbeispiels weist eine halb­ sphärisch 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 aus­ gebildet und ein mattierter oder matt geschliffener Ab­ schnitt 2c, ausgebildet durch heißes Stanzen oder der­ gleichen 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 Ausfüh­ rungsbeispiel eine längliche Nut 4e zur Aufnahme des Zeigers 2, wie dargestellt in Fig. 14, auf. Die Leitungen des LED 5 werden nach unten gebogen und mit dem Verbin­ dungselement 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 Fig. 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 Fig. 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 Fig. 17 bis 19 erläutert. Der Zeiger 2 dieses Ausfüh­ rungsbeispiels 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 Fig. 19, und eine vertikal konkave Oberfläche 2b1 an einem oberen Abschnitt, wie dargestellt in Fig. 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 Fig. 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 Fig. 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 Reflexions­ flächen 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 Boden­ fläche und einer der Reflexionsflächen B - wie dargestellt in Fig. 22 - ausgebildet ist.

Wenn das von dem LED 5 ausgesandte Licht die konkave Ober­ fläche 2b des Zeigers 2 erreicht, wird ein Teil des Lichtes von einer oberen Wand des Zeigers 2 reflektiert und ge­ brochen. 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 Fig. 21. Der geneigte Winkel des Lichtes La wird größer als der kritische Winkel der Reflexionsfläche A und entsprechend tritt eine Total­ reflexion 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 Fig. 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. Ande­ rerseits wird das Licht, wenn das Licht Lb von der ge­ zahnten 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 Fig. 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 Fig. 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 re­ flektiert 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 Fig. 25 dargestellt - läuft, passiert die Grundfläche des Zeigers 2, da der Eintritts­ winkel geringer ist als der kritische Winkel.

Wenn Licht Lc von einer oberen Rückseite des Zeigers 2 in diesen eintritt und die gezahnte Fläche 2s erreicht - wie dargestellt in Fig. 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 Fig. 27, erreicht zum Großteil die Reflexionsfläche B mit einem Eintritts­ winkel, 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 Nei­ gungswinkel γ relativ zu der Bodenfläche aufweist, um einen kritischen Winkel für die Totalreflexion zu erzeugen. Das Licht Lb, das an einem Endabschnitt oder dem Lichtaufnahme­ abschnitt des Zeigers 2 eintritt, kann den Zeiger 2 durch­ laufen 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 Fig. 24 - konvergiert, so daß Re­ flexionen von den Seitenwänden vermindert werden und eine hohe Leuchtkraft über den gesamten Zeiger 2 ermöglicht wird.

Fig. 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 schwarzen 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.

Fig. 29 zeigt einen Zeiger 2 gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel. Der Zeiger 2 hat eine ansteigende gezahnte Fläche, die einen Neigungswinkel X bezüglich der Grundlinie (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.

Fig. 30 zeigt einen Zeiger gemäß einem zehnten Ausführungs­ beispiel. 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 Fig. 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.

Fig. 31 zeigt einen Zeiger gemäß einem elften Ausführungs­ beispiel. 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 Ausführungsbei­ spiel. Dieser Zeiger weist nahezu die gleiche Wirkung auf wie der Zeiger gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel.

Fig. 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 Grund­ abschnitten 2a1, dargestellt in Fig. 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.

In der vorangehenden Beschreibung wurde die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsbei­ spiele erläutert. Es ist jedoch klar, daß zahlreiche Modifikationen und Änderungen dieser spezifischen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne daß von der Erfindungsidee und dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung - wie in den anliegenden Ansprüchen definiert - abgewichen wird. Entsprechend soll die Beschreibung der vorliegenden Erfindung in diesem Dokument als erläuternd und nicht als beschränkend betrachtet werden.

Claims (27)

1. Ein Anzeigeinstrument mit einer internen Antriebseinheit mit einer Antriebswelle (4a), einem Anzeiger (1), einem lichtemittierenden Element (5) mit Anschlußleitungen (5a) und einer Spannungsquelle, wobei der Anzeiger (1) umfaßt:
einen lichtleitenden Zeiger (2) mit einem Zeigerende, einem Lichtaufnahmeabschnitt (2b) und einer beleuchteten Fläche, einer Halterung (4) mit einem Rotationszentrum (4a), verbunden mit der Antriebswelle (4A), zur Anbringung des lichtaufnehmenden Abschnitts (2b) des Zeigers (2) an einem Abschnitt oberhalb des Rotationszentrums (4a), wobei das lichtemittierende Element (5) benachbart zu dem lichtaufnehmenden Abschnitt (2b) angeordnet ist, einer kappenförmigen 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, wobei die Abdeckung (3) einen Schlitz aufweist, der sich von einer äußeren Peripherie zu einem Abschnitt erstreckt, der oberhalb des Rotationszentrums (4a) der Halterung (4) vorgesehen ist, so daß die beleuchtete Fläche des Zeigers (2) zum Fahrer hin sichtbar ist und einem Verbindungs­ element (6) zum Verbinden des lichtemittierenden Elementes (5) mit einer Spannungsquelle, wobei das Verbindungselement (6) einen flachen Abschnitt (6) aufweist, der länger ist als das lichtemittierende Element (5) und an der Halterung (4) parallel mit der Achse des lichtemittierenden Elementes (5) angeordnet ist.

2. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (4) ein Balancegewicht (10, 11) an einem Abschnitt gegenüber dem lichtemittie­ renden Element (5) bezüglich des Rotationszentrums (4a) aufweist.

3. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der flache Abschnitt des Verbindungselementes (6) eine leitende Platte aufweist, die einstückig mit der Halterung (4) gegossen ist.

4. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verbindungselement (6) eine Vielzahl von Terminalelementen umfaßt und einen Brückenabschnitt (6c), der diese vor dem Gießen überspannt und danach abgeschnitten wird.

5. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verbindungselement (6) Terminalelemente (6a) umfaßt, die sich nahe der Anschlußleitung (5a) des lichtemittierenden Elementes (5) erstrecken, so daß die Anschlußleitungen (5a) mit den Terminalelementen (6a) verbunden werden können, ohne diese zu biegen.

6. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die kappenförmige Abdeckung (3) und die Halterung (4) zusammen Rippen (3a, 3b, 3c, 4b, 4c) auf­ weisen, um das lichtemittierende Element (5) zu sichern.

7. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die kappenförmige Abdeckung (3) und die Halterung (4) zusammen ein Element aufweisen, um einen schmalen Spalt zwischen den Rippen (3a, 3b, 3c, 4b, 4c) und dem lichtemittierenden Element (5) zu gewährleisten.

8. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die kappenförmige Abdeckung (3) und die Halterung (4) zusammen ein kissenartiges Element (9) aufweisen, das in dem schmalen Spalt angeordnet ist.

9. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der lichtaufnehmende Abschnitt (2b) des Zeigers (2) eine konkave Lichtaufnahmefläche (2b) an zumindest einem oberen Abschnitt desselben aufweist.

10. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, 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.

11. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die konkave Lichtaufnahmefläche (2b) eine vertikal zylindrische Fläche umfaßt.

12. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der geschwungene Lichtaufnahmeabschnitt des Zeigers (2) einen horizontal konvexe Lichtaufnahme­ fläche (2b) zumindest an einem oberen Abschnitt dieser aufweist.

13. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die konkave Lichtaufnahmefläche (2b) eine horizontal zylindrische Fläche umfaßt.

14. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Lichtaufnahmeabschnitt des Zeigers (2) eine horizontal konvexe Fläche und eine vertikal konkave Fläche aufweist.

15. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zeiger (2) eine gezahnte Bodenfläche (2s) aufweist, die erste Reflexionsflächen (A) aufweist, die dem Lichtaufnahmeabschnitt gegenüberliegen und zweite Reflexionsflächen (B), die dem Zeigerende gegenüberliegen.

16. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ersten Reflexionsflächen (A) einen Neigungswinkel bezüglich der Achse des lichtemittierenden Elementes (5) aufweisen, der geringer ist als der der zweiten Reflexionsflächen (B).

17. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bodengrundfläche (2s) parallel zu der Achse des lichtemittierenden Elementes (5) angeordnet ist.

18. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Neigungswinkel der zweiten Refle­ xionsfläche (B) annähernd senkrecht zu der Achse des lichtemittierenden Elementes (5) ist.

19. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruche 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zeiger (2) einen mattierten Abschnitt (2c) an einer oberen Fläche aufweist.

20. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zeiger (2) einen farbigen Abschnitt an einem Bodenabschnitt (2a) aufweist.

21. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das lichtemittierende Element (5) eine lichtemittierende Diode umfaßt.

22. Ein Anzeigeinstrument zum Gebrauch in der Instrumenten­ tafel eines Fahrzeuges mit einer internen Antriebseinheit zum Antreiben einer Antriebswelle (4A) entsprechend einer Fahrzeuginformation einem Anzeiger (1), verbunden mit der Antriebswelle (4A), einem lichtemittierenden Element (5) mit Anschlußleitungen (5a) und einer Spannungsquelle, wobei der Anzeiger (1) umfaßt: Einen lichtleitenden Zeiger (2), der eine beleuchtete Fläche und eine lichtaufnehmende Fläche aufweist, eine Halterung (4) mit einem Rotations­ zentrum (4a), verbunden mit der Antriebswelle (4A) um den lichtaufnehmenden Abschnitt des Zeigers (2) an einem Abschnitt oberhalb des Rotationszentrums (4a) zu sichern und das lichtemittierende Element (5), benachbart zu der lichtaufnehmenden Fläche, einer kappenförmigen Abdeckung (3), angeordnet an der Halterung (4) zum Halten eines Zeigers (2), und des lichtemittierenden Elementes (5) an ihrem Platz in einem Raum, ausgebildet zwischen der Abdeckung (3) und der Halterung (4), wobei die Abdeckung (3) einen Schlitz aufweist, der sich von der äußeren Peripherie zu einem Abschnitt oberhalb des Rotationszen­ trums (4a) der Halterung (4) erstreckt, so daß die be­ leuchtete Fläche des Zeigers (2) zum Fahrer hin sichtbar ist und einem Verbindungselement (6) zum Verbinden des lichtemittierenden Elementes (5) mit der Spannungsquelle.

23. Ein Anzeigeinstrument zum Gebrauch in einem Instru­ mentenbrett eines Fahrzeuges, das eine interne Antriebs­ quelle zum Antreiben eines Anzeigers (1) im Ansprechen auf eine Fahrzeuginformation umfaßt, ein lichtemittierendes Element (5) mit Anschlußleitungen (5a) und einer Spannungs­ quelle, wobei der Anzeiger umfaßt: Einen lichtleitenden Zeiger (2) mit einer beleuchteten Fläche und einem lichtaufnehmenden Abschnitt (2b), eine Halterung (4) die einen Vorsprung (4a) hat, der mit der internen Antriebs­ einheit verbunden ist, um den lichtaufnehmenden Abschnitt (2b) des Zeigers (2) an einem Abschnitt oberhalb des Vorsprungs (4a) und das lichtemittierende Element (5) in optischer Ausrichtung zu dem lichtaufnehmenden Abschnitt (2b) zu halten, einer Abdeckung (3), angeordnet an der Halterung (4) zum Halten des Zeigers (2) und des lichtemittierenden Elementes (5) an ihrem Platz in einem Raum, ausgebildet zwischen der Abdeckung (3) und der Halterung (4), wobei die Abdeckung (3) einen Schlitz aufweist, der sich von einer äußeren Peripherie zu einem Abschnitt oberhalb des Vorsprungs (4a) der Halterung (4) erstreckt, so daß die beleuchtete Fläche des Zeigers (2) zum Fahrer hin sichtbar ist und ein Verbindungselement (6) zum Verbinden des lichtemittierenden Elementes (5) mit der Spannungsquelle.

24. Ein Anzeigeinstrument zum Gebrauch im Instrumentenbrett eines Fahrzeuges mit einer internen Antriebseinheit zum Antreiben eines Zeigers im Ansprechen auf eine Fahrzeugin­ formation mit einem lichtemittierenden Element (5) mit Anschlußleitungen (5a) und einer Spannungsquelle, wobei der Anzeiger (1) umfaßt: Einen lichtleitenden Zeiger (2) mit einer beleuchteten Fläche und einem Lichtaufnahmeabschnitt (2b), einem Gehäuse (3, 4) das ein Rotationszentrum (4a) aufweist, das mit der internen Antriebseinheit verbunden ist, und einen Schlitz, der die beleuchtete Fläche zur Außenseite hin enthüllt, wobei mittels des Gehäuses (3, 4) der lichtaufnehmende Abschnitt (2b) des Zeigers (2) an einem Abschnitt oberhalb des Rotationszentrums (4a) und das lichtemittierende Element (5) in optischer Ausrichtung zu dem lichtaufnehmenden Abschnitt (2b) gehalten wird und ein Verbindungselement (6) zum Verbinden des lichtemittierenden Elementes (5) mit der Spannungsquelle.

25. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 24, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse (3, 4) weiterhin umfaßt: ein Balancegewicht (10, 11), angeordnet an einem Abschnitt gegenüber dem lichtemittierenden Element (5) bezüglich des Rotationszentrums (4a).

26. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 25, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der lichtleitende Zeiger (2) eine ge­ zahnte Grundfläche aufweist.

27. Ein Anzeigeinstrument nach Anspruch 26, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der lichtleitende Zeiger (2) einen mattierten Abschnitt (2c) an der beleuchteten Fläche aufweist.