DE4339314C2 - Anzeigeeinheit, insbesondere Kombinationsinstrument - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinheit, insbesondere Kombinationsinstru­ ment für ein Kraftfahrzeug, welche hinter einem Zifferblatt einen Lichtleiter hat und bei dem der Lichtleiter eine Ausnehmung zur Aufnahme einer Flüssigkri­ stallanzeige aufweist, wobei die Flüssigkristallanzeige zur Halterung ihrer Flüs­ sigkristallzelle einen Aufnahmeschacht und einen in den Aufnahmeschacht greifenden, einen Reflektor bildenden Lichtkasten aufweist.

Eine firmenintern bekannte, nicht druckschriftlich belegbare Anzeigeeinheit zeigt eine solche Einheit.

Anzeigeeinheiten der vorstehenden Art werden in heutigen Kraftfahrzeugen als sogenannte Kombinationsinstrumente eingesetzt und sind allgemein bekannt. Zusätlich zu Zeigerinstrumenten, wie insbesondere dem Tachometer oder einer Drehzahlanzeige, sind solche Anzeigeeinheiten oftmals mit zusätzlichen Flüs­ sigkristallanzeigen versehen, beispielsweise einem Wegstreckenzähler, einer Uhr, einer Temperaturanzeige oder einem Bordrechner.

Zusätzliche Flüssigkristallanzeigen in Anzeigeeinheiten bedingen derzeit einen erheblichen Aufwand. Sie erfordern jeweils eine Halterung, einen Lichtkasten, Führungen für die Kontaktierungskomponenten und meist Verbindungsele­ mente. Die hohe Anzahl verschiedener Teile führt zu einem hohen Montage- und Logistikaufwand und erhöht die Gefahr von Montagefehlern. Hinzu kommt, daß sich infolge der verschiedenen Teile Toleranzketten ergeben, die in ungün­ stigen Fällen und nicht sehr hoher Fertigungsgenauigkeit der einzelnen Teile beispielsweise zu Lichthöfen um die Flüssigkristallanzeigen herum führen, was unschön aus­ sieht und die Ablesbarkeit der Flüssigkristallanzeigen beeinträchtigen kann. Da es sich bei solchen Anzeigeein­ heiten um Massenprodukte handelt, hat schon eine sehr ge­ ringe Verminderung der Fertigungskosten große wirtschaft­ liche Bedeutung.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Anzeige­ einheit so zu gestalten, daß in ihr eine Flüssigkristallanzeige oder mehrere mit möglichst geringem Aufwand integriert werden kann.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, daß gemäß der Erfindung der Aufnahmeschacht statt als separates Bauteil ausgebildet zu sein am Licht­ leiter angeformt ist, ergibt sich zusätzlich zu den durch Einsparung eines separaten Teiles entstehenden Montage- und Logistikvorteilen der Vorteil, daß die Flüssigkri­ stallanzeige und das Ziffernblatt beide am Lichtleiter positioniert werden. Dadurch fluchtet die Flüssigkri­ stallanzeige stets exakt mit der entsprechenden Ausneh­ mung im Ziffernblatt, so daß Fluchtungsfehler infolge von Toleranzketten vermieden werden.

Ein Eintritt von im Lichtleiter flutendem Licht in den Spalt zwischen der Flüssigkristallanzeige und der sie aufnehmenden Ausnehmung im Lichtleiter kann auf sehr ein­ fach Weise dadurch verhindert werden, daß zur Lichtab­ schottung in der Ausnehmung ein lichtundurchlässiger Lichtdichtrahmen angeordnet ist.

Der den Reflektor bildende Lichtkasten kann als separates Bauteil ausgeführt und in den Aufnahmeschacht eingesetzt werden. Besonders kostengünstig ist es jedoch, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung der Lichtkasten einstückig mit einem hinter dem Lichtleiter anzuordnenden Gehäuse der gesamten Anzeigeeinheit ausgebildet ist.

Konstruktiv besonders einfach ist es hierbei, wenn der Lichtkasten mit zumindest einem Steg mit einer Wand des Gehäuses verbunden ist und der Aufnahmeschacht in seiner der Wand des Gehäuses zugewandten Seitenfläche einen über den Steg greifenden Schlitz hat.

Die Kontaktierung der Flüssigkristallzelle ist mit beson­ ders geringem Aufwand zu verwirklichen, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung der Lichtkasten an der Außenseite zweier gegenüberliegender Wandflächen je­ weils einen zur Aufnahme einer LCD-Kontaktierung ausge­ bildeten, zurückspringenden Wandbereich hat, über den der Aufnahmeschacht mit jeweils einer Wand greift.

Die Flüssigkristallzelle befindet sich im Aufnahmeschacht stets in einer exakt festgelegten Lage, so daß die Kon­ taktpads der Flüssigkristallzelle zwangsläufig entspre­ chend der Kontaktpads auf der Leiterplatte ausgerichtet sind, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfin­ dung in Höhe der montierten Flüssigkristallzelle an einer Seitenfläche des Aufnahmeschachtes eine die Flüssigkri­ stallzelle gegen die gegenüberliegende Seitenfläche vor­ spannende Federzunge angeformt ist.

Da die Leiterplatte sich bei Erwärmung weniger dehnt als der Lichtleiter, kann es bei der erfindungsgemäßen Auf­ nahme der Flüssigkristallzelle in einem Aufnahmeschacht des Lichtleiters zu einer Relativbewegung zwischen der Flüssigkristallzelle und der Leiterplatte kommen. Diese kann im Bereich der Flüssigkristallanzeige so gering ge­ halten werden, daß dadurch keine Funktionsstörungen ein­ treten, wenn der Lichtleiter mit drei Stehbolzen in Lang­ löchern einer Leiterplatte gehalten ist und die Mittel­ linien der Langlöcher sich möglichst nahe der Ausneh­ mungen für eine Flüssigkristallzelle kreuzen.

Wenn die Anzeigeeinheit nur eine integrierte Flüssigkri­ stallanzeige hat, dann kann man den Punkt, von dem aus die Dehnung nach allen Seiten erfolgt und der sich selbst durch die Dehnung nicht verschiebt, exakt in die Mitte der Flüssigkristallanzeige legen, indem man gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Mittellinien der Langlöcher sich in der Mitte der Ausnehmung einer Flüssigkristallzelle sich kreuzen läßt.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind eine da­ von und eine Ausführungsvariante in der Zeichnung darge­ stellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigen in

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer Anzeigeein­ heit nach der Erfindung,

Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 im Maßstab vergrößerte Explosionsdarstellung eines die Erfindung be­ treffenden Bereiches der Anzeigeeinheit,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Auf­ nahmeschachtes für eine Flüssigkristallzelle,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Aufnahmeschacht,

Fig. 5 eine Explosionsdarstellung eines Lichtleiters und einer Leiterplatte mit Verbindungsele­ menten,

Fig. 6 eine Explosionsdarstellung einer zweiten Aus­ führungsform eines Lichtleiters und einer Leiterplatte mit Verbindungselementen.

Die Fig. 1 zeigt ein Zifferblatt 1, welches Skalen 2, 3 für Zeigerinstrumente und Durchbrechungen 4, 5 hat, hin­ ter denen jeweils eine Flüssigkristallzelle 6, 7 anzuord­ nen ist. Unterhalb des Zifferblattes 1 befindet sich ein Lichtleiter 8, welcher fluchtend mit den Durchbrechungen 4, 5 Ausnehmungen 9, 10 für die Flüssigkristallzellen 6, 7 aufweist.

Wichtig für die Erfindung ist, daß am Lichtleiter 8 hin­ ter den Ausnehmungen 9, 10 zwei Aufnahmeschächte 11, 12 für jeweils eine Flüssigkristallzelle 6, 7 angeformt sind. Um zu verhindern, daß aus dem Lichtleiter 8 Licht in die Ausnehmungen 9, 10 gelangen kann und bei der fer­ tig montierten Anzeigeeinheit jeweils zu einem die Flüs­ sigkristallanzeige umgebenden Lichthof führt, wird zur Lichtabschottung von der Seite des Zifferblattes 1 her jeweils ein lichtundurchlässiger Lichtdichtrahmen 13, 14 eingesetzt, beispielsweise eingeklipst oder eingeklebt.

Unterhalb des Lichtleiters 8 sind verschiedene Meßwerke 15 dargestellt, bei denen es sich beispielsweise um ein Tachometer oder um einen Drehzahlmesser handeln kann. Hinter die Flüssigkristallzellen 6, 7 in den Aufnahme­ schacht 11, 12 einzusetzende Farbscheiben 16, 17, bei denen es sich auch um Streuscheiben handeln kann, sorgen für eine Vergleichmäßigung der Beleuchtung der Flüssig­ kristallzellen 6, 7 und für eine gewünschte Farbe der Be­ leuchtung.

Unterhalb der Farbscheiben 16, 17 ist als sogenannter Sy­ stemträger ein Gehäuse 18 dargestellt, auf welches von oben her der Lichtleiter 8 und von unten her eine Leiter­ platte 19 befestigt wird. Ein weiteres für die Erfindung wichtiges Merkmal liegt darin, daß dieses Gehäuse 18 ein­ stückig mit zwei Lichtkästen 20, 21 ausgebildet ist, über die im montierten Zustand jeweils der Aufnahmeschacht 11, 12 greift. Zur Kontaktierung der Flüssigkristallzellen 6, 7 sorgen dabei LCD-Kontaktierungen 22, bei denen es sich meist um Leitgummis 22 handelt.

Die Fig. 2 zeigt gegenüber Fig. 1 vergrößert einen Be­ reich der Anzeigeeinheit. Ganz oben in Fig. 2 ist ein Teilbereich des Zifferblattes 1 mit der Durchbrechung 4 gezeigt. Darunter sieht man den Lichtdichtrahmen 13 und wiederum darunter den Lichtleiter 8 mit der Ausnehmung 9 und den Aufnahmeschacht 11. Dieser hat in einer vorderen Wand 23 zwei Schlitze 24, 25, welche beim Aufschieben über den Lichtkasten 20 über Stege 26, 27 des Lichtka­ stens 20 greifen. Diese Stege 26, 27 verbinden den Licht­ kasten 20 mit einer Wand 28 des Gehäuses 18, was in Fig. 1 zu sehen ist.

Die Fig. 2 läßt weiterhin erkennen, daß der Lichtkasten 20 an zwei gegenüberliegenden Wandflächen 29, 30 jeweils einen zurückspringenden Bereich 31, 32 hat. Im rückwärti­ gen Bereich 32 fügt man bei der Montage die LCD- Kontaktierung 22 und im vorderen Bereiche 31 eine LCD- Kontaktierung 33 ein, bevor sich bei der Montage der Aufnahmeschacht 11 über den Lichtkasten 20 schiebt und damit die Leitgummis 22, 33 in den zurückspringenden Bereichen 32, 33 einschließt.

Die Fig. 3 dient der zusätzlichen Verdeutlichung der Ge­ staltung des Aufnahmeschachtes 11 am Lichtleiter 8. Zu sehen sind die beiden Schlitze 24, 25 in der Wand 23. Zu­ sätzlich erkennt man eine Federzunge 34 in einer Seiten­ fläche 35. Diese Federzunge 34 drückt die in Fig. 1 ge­ zeigte Flüssigkristallzelle 6 gegen eine Seitenfläche 35b, welche der Seitenfläche 35 genau gegenüberliegt. Da­ durch bestimmt die Seitenfläche 35b stets die Position der Flüssigkristallzelle 6, was zusätzlich durch Fig. 4 verdeutlicht wird.

Die Fig. 5 zeigt, daß der Lichtleiter 8 drei Stehbolzen 36, 37, 38 hat, welche zum Verbinden der Leiterplatte 19 und des Lichtleiters 8 in Langlöcher 39, 40, 41 der Lei­ terplatte 19 zu greifen vermögen. Dabei sind die Langlö­ cher 39, 40, 41 so ausgerichtet, daß sich ihre Mittelli­ nien 42, 43 in einem Punkt 44 schneiden, der im montier­ ten Zustand der Teile in der Mitte des Lichtkastens 20 liegt.

Ebenfalls erkennbar sind in Fig. 5 drei Lichteinkoppel­ ansätze 45 des Lichtleiters 8, über die von nicht darge­ stellten Lampen Licht in den Lichtleiter 8 eingekoppelt wird.

Die Darstellung nach Fig. 6 unterscheidet sich von der nach Fig. 5 dadurch, daß der Lichtleiter 8 zwei Lichtkä­ sten 20, 21 hat. Die Langlöcher 39, 40, 41 in der Leiter­ platte 19 sind dann so angeordnet, daß sich ihre Mittel­ linien 42, 43 zwischen den Lichtkästen 20, 21 im Punkt 44 schneiden.

Claims (8)

1. Anzeigeeinheit, insbesondere Kombinationsinstrument für ein Kraftfahr­ zeug, welche hinter einem Zifferblatt (1) einen Lichtleiter (8) hat und bei dem der Lichtleiter (8), eine Ausnehmung (9, 10) zur Aufnahme einer Flüssigkristallanzeige aufweist, wobei die Flüssigkristallanzeige zur Halterung ihrer Flüssigkri­ stallzelle (6, 7) einen Aufnahmeschacht (11, 12) und einen in den Aufnahmeschacht (11, 12) greifenden, einen Reflektor bildenden Lichtkasten (20, 21) aufweist, wobei der Aufnahmeschacht (11, 12) als die Ausnehmung (9, 10) umgebendes Bauteil am Lichtleiter (8) angeformt ist.

2. Anzeigeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß in der Ausnehmung (9, 10) ein lichtundurchlässi­ ger Lichtdichtrahmen (13, 14) angeordnet ist.

3. Anzeigeeinheit nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtkasten (20, 21) einstückig mit einem hinter dem Lichtleiter (8) anzuordnenden Ge­ häuse (18) der gesamten Anzeigeeinheit ausgebildet ist.

4. Anzeigeeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Lichtkasten (20, 21) mit zumindest einem Steg (26, 27) mit einer Wand (28) des Gehäuses (18) ver­ bunden ist und der Aufnahmeschacht (11, 12) in seiner der Wand (28) des Gehäuses (18) benachbarten Wand (23) einen über den Steg (26, 27) greifenden Schlitz (24, 25) hat.

5. Anzeigeeinheit nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtkasten (20, 21) an der Außenseite zweier gegenüberliegender Wandflächen (29, 30) jeweils einen zur Aufnahme einer LCD-Kontaktierung (22) ausgebildeten, zurückspringenden Wandbereich (31, 32) hat, über den der Aufnahmeschacht (11, 12) mit jeweils einer Wand (23, 23b) greift.

6. Anzeigeeinheit nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Höhe der mon­ tierten Flüssigkristallzelle (6, 7) an einer Seitenfläche (35) des Aufnahmeschachtes (11) eine die Flüssigkristall­ zelle (6, 7) gegen die gegenüberliegende Seitenfläche (35b) vorspannende Federzunge (34) angeformt ist.

7. Anzeigeeinheit nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (8) mit drei Stehbolzen (36, 37, 38) in Langlöchern (39, 40, 41) einer Leiterplatte (19) gehalten ist und die Mit­ tellinien (42, 43) der Langlöcher (39, 40, 41) sich mög­ lichst nahe der Ausnehmungen (9, 10) für eine Flüssig­ kristallzelle (6, 7) in einem Punkt (44) kreuzen.

8. Anzeigeeinheit nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche mit einer integrierten Flüssigkristallanzeige, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinien (42, 43) der Langlöcher (39, 40, 41) sich in der Mitte der Ausnehmung (9) einer Flüssigkristallzelle (6) kreuzen.