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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Beleuchtung
von Instrumentenzeigern. Insbesondere wird dabei Licht durch die
Zeiger geleitet, ohne dadurch ein störendes Lichthofbild auf der
Instrumentenfläche
zu bilden.
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Es
ist bekannt, beleuchtbare Zeiger für Instrumente vorzusehen, wie
in 1 dargestellt ist, wo Zeiger durch reflektierte
Einleitung von Licht in den Zeiger beleuchtet werden. In solchen
Instrumenten geht ein Teil des zur Beleuchtung des Zeigers ausgestrahlten
Lichtes durch Abstrahlungen 10 "verloren", die auf eine Instrumentenfläche 12 fallen
und dadurch ein Bild eines glühenden
Lichthofes auf der Instrumentenfläche erzeugen. Durch den Lichthof sinkt
die Helligkeit und Lesbarkeit der Markierungen auf dem Instrument.
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Es
ist nun wünschenswert,
einen beleuchtbaren Zeiger für
Instrumente zu Verfügung
zu haben, der in der Lage ist, diesen Lichthof deutlich zu senken bzw.
auszuschalten.
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Die
JP 11 211513 A beschreibt
eine Beleuchtungsvorrichtung für
einen auf einer drehbaren Welle über
einer Instrumentenfläche
montierten Zeiger. Eine Lichtleitplatte hat eine reflektierende
Oberfläche zur
Abstrahlung von einfallendem Licht auf einen lichtauffangenden Teil
des Zeigers. Eine Lichtabschirmkappe ist auf der Oberseite des Zeigers
angebracht, wo das einfallende Licht auftrifft. Von der Oberseite
der Instrumentenfläche
steht ein Lichtabschirmung ab bis in die Abschirmkappe des Zeigers hinein.
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Die
JP 11 248493 beschreibt
eine Beleuchtungsvorrichtung für
einen auf einer drehbaren Welle montierten Zeiger. An einem lichtaufnehmenden
Teil des Zeigers ist eine Farbtonwandlerschicht ausgebildet. Durch
einen Lichtleiter wird blaues Licht eingeleitet, das lichtleitende
Teile einer Instrumentenfläche beleuchtet,
wird jedoch durch die Wandlerschicht in Weißlicht umgewandelt, wenn es
in den Zeiger eintritt. Das weiße
Licht wird schließlich
an einem Anzeigeteil des Zeigers als rotes Licht ausgestrahlt.
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Der
vorliegenden Erfindung zufolge wird nun eine Vorrichtung zur Beleuchtung
eines Instrumentenzeigers gestellt, welche Instrumentenzeiger beleuchtet
und folgendes aufweist: ein lichtleitendes Teil mit einer ersten
Wellenöffnung;
eine auf einer Stirnfläche
des besagten lichtleitenden Teiles angebrachte Instrumentenfläche mit
einer zweiten Wellenöffnung;
eine durch die besagte erste und zweite Wellenöffnung über die besagte Stirnfläche des
besagten lichtleitenden Teiles reichende Zeigerwelle; einen auf
der besagten Zeigerwelle angeordneten Instrumentenzeiger mit einem
Nabenteil; und eine auf besagtem Nabenteil des besagten Instrumentenzeigers
angebrachte lichtblockierende Nabenkappe, wobei besagte lichtblockierende
Nabenkappe einen Mittelteil und einen zylindrischen Wandteil aufweist, der
sich von besagtem Mittelteil der besagten Nabenkappe zu besagter
Instrumentenfläche
hin erstreckt und in einem ersten Ende unter dem besagten Instrumentenzeiger
ausläuft;
gekennzeichnet durch:
ein lichtblockierendes Blendschild, welches
auf einer Unterseite des besagten Instrumentenzeigers angeordnet
ist und einen ebenen Abschnitt mit einer dritten Wellenöffnung zur
Aufnahme der Zeigerwelle durch diese hindurch aufweist, wobei besagtes
lichtblockierendes Blendschild radial nach außen absteht, so daß es an
dem besagten zylindrischen Wandteil der besagten lichtblockierenden
Nabenkappe zu Anlage kommt; und
Mittel zur Senkung der Lichtabstrahlung
in Form von:
einem lichtblockierenden Blendring, welcher auf
besagter Instrumentenfläche
angeordnet ist und von dieser hinweg zum besagten Instrumentenzeiger reicht
und in einem zweiten Ende an einem Punkt näher an besagtem Instrumentenzeiger
ausläuft
als besagtes erstes Ende des besagten zylindrischen Wandteiles;
oder
einer lichtblockierenden Blendwand, welche an dem besagten
Instrumentenzeiger angeordnet ist und von diesem hinweg zur besagten
Instrumentenfläche
hin reicht und in einem dritten Ende in unmittelbarer Nähe der Instrumentenfläche ausläuft.
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Die
vorliegende Erfindung hat den Vorteil, daß sie den als unerwünschter
Nebeneffekt der Beleuchtung eines Instrumentenzeigers auf der Instrumentenfläche gebildeten
Lichthof wesentlich verringert.
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Die
Erfindung soll nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beispielartig
näher erläutert werden;
dabei zeigt:
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1:
eine seitliche Schnittansicht eines beleuchteten Instrumentenzeigers,
der auf einer Instrumentenfläche
einen Lichthof bildet;
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2:
eine seitliche Schnittansicht einer Ausführungsform einer Instrumentenzeiger-Beleuchtungsvorrichtung
zur Beleuchtung eines Instrumentenzeigers gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3:
eine seitliche Schnittansicht einer anderen Ausführungsform einer Instrumentenzeiger-Beleuchtungsvorrichtung
zur Beleuchtung eines Instrumentenzeigers gemäß der vorliegenden Erfindung;
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4:
eine seitliche Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform
einer Instrumentenzeiger-Beleuchtungsvorrichtung zur Beleuchtung
eines Instrumentenzeigers gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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5:
eine Draufsicht auf einen beleuchteten Instrumentenzeiger für den Einsatz
in einer Instrumentenzeiger-Beleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
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6:
eine seitliche Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform
einer Instrumentenzeiger-Beleuchtungsvorrichtung zur Beleuchtung
eines Instrumentenzeigers gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Es
sei nun Bezug genommen auf die 2 und 6,
wo eine Vorrichtung zur Beleuchtung von Instrumentenzeigern im Einklang
mit der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Die Vorrichtung
ist mit einem Gehäuse 14 mit
einem transparenten Sichtfenster 16 versehen, in dem mindestens
ein Instrument untergebracht ist. Das Instrument beinhaltet einen
Zeigerantrieb 18, welcher im Gehäuse 14 eingebaut ist
und eine Zeigerwelle 20 besitzt, die sich durch eine erste Öffnung 22 in
einem lichtleitenden Teil 24 und eine zweite Öffnung 26 in
einer Instrumentenfläche 28 erstreckt,
welche das lichtleitende Teil 24 überlagert. Ein Instrumentenzeiger 30,
der von dem Zeigerantrieb 18 über die Zeigerwelle 20 angetrieben
wird, wird durch von einer Lampe 32 über einen Lichtauffangansatz 25 in
das lichtleitende Teil 24 eingeleitetes Licht beleuchtet.
Es sei hierbei angemerkt, daß das
Gehäuse 14 zahlreiche
beleuchtete und unbeleuchtete Instrumente enthalten kann, wie man
sie z.B. auf dem Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges antrifft.
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Die
vorliegende Erfindung schaltet sichtbare Lichthöfe aus oder verringert sie
zumindest erheblich durch den Einsatz einzelner oder kombinierter
Blendplatten in Verbindung mit einer lichtblockierenden Nabenkappe 34,
die so positioniert ist, daß sie
reflektiertes Licht daran hindert, die Instrumentenfläche 28 zu
erreichen. Die Blendplatten, die weiter im einzelnen nach stehend
noch beschrieben werden sollen, beinhalten einen lichtblockierenden
Blendring 36, eine lichtblockierende Blendwand 38,
ein lichtblockierendes Blendschild 40 und einen lichtblockierenden
zylindrischen Wandfortsatz 42. Zur Verbesserung der Lesbarkeit
der vorliegenden Offenbarung wird in der gesamten nachfolgenden
Beschreibung auf diese Konstruktionsmerkmale ohne weiteren Hinweis
auf ihre "lichtblockierende" Eigenschaft verwiesen,
wobei davon auszugehen ist, daß sie
die physische Eigenschaft besitzen, daß sie relativ undurchsichtig
sind.
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Das
lichtleitende Teil 24 ist aus transparentem Material wie
z.B. aus Polycarbonat hergestellt. Das lichtleitende Teil 24 beinhaltet
den Lichtauffangansatz 25, der in der dargestellten Ausführungsform einfach
nur ein Ansatz an der Unterseite 33 des lichtleitenden
Teiles 24 ist. Das lichtleitende Teil 24 beinhaltet
auch einen lichtübertragenden
Abschnitt 35, der an wenigstens einem Teil des Umfangsrandes der
ersten Öffnung 22 ausgebildet
ist und vorzugsweise einen kleineren Durchmesser als die Blendwand 38 hat.
Der lichtübertragende
Abschnitt 35 beinhaltet eine angeschrägte Fläche 37, die so geformt ist,
daß sie
Licht zum Instrumentenzeiger 30 wirft. Alternativ dazu
kann der Zeiger, was jedoch nicht dargestellt ist, auf direkt beleuchtet
werden. z.B. durch eine mit dem Instrumentenzeiger fluchtende LED.
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Die
Instrumentenfläche 28 kann
so konstruiert sein, daß eine
Maske auf eine Oberseite des lichtleitenden Teiles 24 aufgeklebt
wird, oder daß alternativ
dazu die Instrumentenfläche
auf die Oberseite des lichtleitenden Teiles aufgemalt wird. Im wesentlichen
beinhaltet die Instrumentenfläche 28 Bereiche,
wo die Lichtleitung im wesentlichen blockiert wird, und andere Bereiche,
wo die Lichtleitung zugelassen wird, so daß Zeichen und unterschiedliche Formen
beleuchtet werden, so daß Ziffernblattflächen und
Zeichen darauf gebildet werden. Die Instrumentenfäche 28 erstreckt
sich bis zum Umfangsrand des lichtleitenden Teiles 24 und
verhindert damit Lichtabfluß am
Stoß zwischen
dem Gehäuse 14 und dem
lichtleitenden Teil 24. Die Instrumentenfläche 28 blockiert
nicht den lichtübertragenden
Abschnitt 35 des lichtleitenden Teils 24. Die
Instrumentenfläche enthält die zweite Öffnung 26,
die vorzugsweise einen kleineren Durchmesser als die Blendwand 38 hat.
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Mit
Bezug auf die 2, 5 und 6 beinhaltet
der Instrumentenzeiger 30 einen Nabenteil 43,
der über
die Zeigerwelle 20 mechanisch vorzugsweise mit Preßsitz mit
dem Zeigerantrieb 18 verbunden ist. Der Instrumentenzeiger
beinhaltet einen lichtauffangenden Abschnitt 44, der so
angeordnet ist, daß er
sich gegenüber
dem lichtübertragenden Abschnitt 35 des
lichtleitenden Teiles 24 befindet, und zwar vorzugsweise über den
gesamten Ausschlagwinkelbereich des Zeigers, so daß eine gleichbleibende
Beleuchtung des Instrumentenzeigers geschaffen wird. Eine Unterseite 46 des
Zeigernadelteiles 48 des Instrumentenzeigers 30 ist
ebenfalls mit einer lichtblockierenden Maske 49 abgedeckt.
die durch Aufdrucken, Aufmalen oder Aufkleben darauf hergestellt
wird, um so zu verhindern, daß Licht
vom Instrumentenzeiger nach unten auf die Instrumentenfläche 28 reflektiert
wird.
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Die
Nabenkappe 34 wird auf dem Nabenteil 43 verrastend
oder durch Kleben befestigt. Die Nabenkappe 34 besteht
aus einem lichtundurchlässigen geschlossenen
Zylinder mit einem Mittelabschnitt 50 und einem zylindrischen
Wandteil 52, der von dem Mittelabschnitt 50 nach
unten in Richtung auf die Instrumentenfläche 28 ragt und in
einem ersten Ende 54 ausläuft (welches deutlicher in 3 zu
erkennen ist), und zwar allgemein unterhalb der Unterseite 46 des
Zeigernadelabschnittes 48 des Instrumentenzeigers. Wie
in 2 dargestellt ist, beinhaltet die Nabenkappe 34 einen
zylindrischen Wandfortsatz 42, der von dem ersten Ende 54 aus
weiter nach unten zur Instrumentenfläche hin reicht und in einem
vierten Ende 56 ausläuft.
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Der
Blendring 36 ist auf der Instrumentenfläche 28 des lichtleitenden
Teiles 24 angeordnet und ragt um eine vorgegebene Höhe nach
oben zum Instrumentenzeiger 30 hin, wo er in einem zweiten Ende 58 ausläuft, das
vorzugsweise oberhalb des ersten oder vierten Endes der Nabenkappe 34 liegt. Je
nach dem Durchmesser des Blendringes kann er einen nicht geschlossenen
Kreis bilden, um zu verhindern, daß die Lichtübertragung zwischen dem lichtübertragenden
Abschnitt 35 und dem Lichtauffangteil 44 des Instrumentenzeigers
blockiert wird. Vorzugsweise ist der Blendring 36 jedoch
so bemessen, daß er
einen vollständigen
geschlossenen Umfang bildet, wobei der lichtübertragende Abschnitt 35 und
der Lichtauffangabschnitt 44 komplett innerhalb des geschlossenen
Umfanges liegen.
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Die
Blendwand 38 erstreckt sich von der Unterseite des Nabenabschnittes 43 des
Instrumentenzeigers 30 um ein vorgegebenes Höhenmaß nach unten,
wo sie in einem dritten Ende 60 ausläuft, das vorzugsweise so nahe
wie möglich
an der Instrumentenfläche
liegt oder wenigstens unterhalb des zweiten Endes 58 des
Blendringes 36. Wie der Blendring kann die Wand je nach
dem Durchmesser dieser Blendwand einen nicht geschlossenen Kreis
bilden, so daß sie
die Lichtübertragung
zwischen dem lichtübertragenden
Abschnitt 35 und dem Lichtauffangabschnitt 44 des
Instrumentenzeigers nicht blockiert. Zusätzlich dazu kann die Blendwand
auch keine Kreisform haben, sie kann statt dessen einfach durch
zwei oder mehrere relativ ebene Blendplatten gebildet werden, die
so positioniert sind, daß sie
eine möglichst
weitreichende Sperre gegen reflektiertes Licht bilden. Vorzugsweise
ist die Blendwand 36 jedoch so bemessen, daß sie einen
kompletten geschlossenen Umfang bildet und in einem Bereich liegt,
der von dem Blendring 26 umschlossen wird. Die Blendwand
kann entweder eine Ausbildung am Instrumentenzeiger selbst sein,
oder ein separat am Instrumentenzeiger angeklebtes Teil, und sofern
ein Blendschild vorhanden ist, kann sie ein einteilig damit ausgebildeter
Ansatz sein. Der Fachmann dürfte auch
erkennen, daß es
vorteilhaft sein kann, mehrere konzentrische Blendwände zu verwenden,
die eine weitere Senkung des Lichthofes bewirken. Das Blendschild 40 paßt sich
der Unterseite des Nabenteils des Instrumentenzeigers an, ist allgemein
eben und erstreckt sich radial nach außen bis zum zylindrischen Wandteil
der Nabenkappe, mit dem es sicher und lichtundurchlässig in
Eingriff steht. Das Blendschild beinhaltet eine dritte Wellenöffnung 64 zur
Aufnahme der Zeigerwelle durch diese hindurch, und beinhaltet außerdem ein
lichtdurchlässiges
Fenster 66 zur Durchleitung von Licht in den Lichtauffangteil 44 des
Instrumentenzeigers von dem lichtübertragenden Abschnitt 35 des
lichtleitenden Teiles 24 her.
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In
den einfachsten Formen beleuchteter Instrumente tritt von einer
Lampe 32 ausgestrahltes Licht in das lichtleitende Teil
ein und wird an der schrägen
Fläche 37 des
lichtübertragenden
Abschnittes 35 nach oben in einen Lichtaufnahmeabschnitt 44 des
beleuchteten Zeigers reflektiert. In der in 2 dargestellten
Ausführungsform
verhindern die verschiedenen Blenden sowie ihre überlappende Lage zueinander
den Austritt von Licht aus dem Nabenkappenbereich hinaus, so daß das unerwünschte Bild
eines Lichthofes auf der Instrumentenfläche verhindert wird.
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Mit
Bezug auf die 3, 4 und 6 sind
nun alternative Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung dargestellt,
die alle signifikante Senkungen des von den durch die Lampe 32 erzeugten Reflexionen
bewirkten Lichthofeffektes zeigen. 3 veranschaulicht
eine Ausführungsform,
wo das zweite Ende des Blendringes 36 bis auf eine bestimmte Höhe nach
oben ragt, die über
der Höhe
des ersten Endes 54 des zylindrischen Wandabschnittes 34 der Nabenkappe
liegt. Wenn der zylindrische Wandteil einteilig mit der Nabenkappe
ausgebildet wäre, bräuchte das
zweite Ende des Blendringes 36 nur bis auf eine Höhe nach
oben zu reichen, die über
dem vierten Ende 56 liegt (nicht dargestellt).
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4 veranschaulicht
noch eine weitere Ausbildungsform der vorliegenden Erfindung, worin das
Blendschild 40 und die Blendwand 38 alleine ausgeführt sind,
wobei das dritte Ende 60 der Blendwand nach unten bis auf
ein Höhenmaß in unmittelbarer
Nähe der
Instrumentenfläche
reicht. Bei dieser Ausführungsform
wird vorgezogen, die Blendwand mit einem vollständig geschlossenen Umfangsrand auszubilden,
wobei der lichtübertragende
Abschnitt und der Lichtauffangabschnitt innerhalb dieses vollständig geschlossenen
Umfanges liegen, so daß eine
maximale Senkung der Abstrahlung gewährleistet wird.
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Die
vorstehende Beschreibung stellt mehrere Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung dar. Einzelheiten der Konstruktion sind zum Zwecke der
Veranschaulichung dargestellt und beschrieben worden, statt im Sinne
einer Einschränkung.
So sollte der Fachmann z.B. erkennen, daß beleuchtete Instrumente in
vielen Einsatzfällen
benutzt werden können,
die über
ein Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges hinausgehen. In anderen
Einsatzfällen,
die im Rahmen der Formulierung der Patentansprüche zu betrachten sind, ist
es nicht ungewöhnlich,
mehrere angetriebene Zeiger auf einem gemeinsamen Instrument zu
haben.