DE60320518T2

DE60320518T2 - Tachometer-Zeigerinstrument

Info

Publication number: DE60320518T2
Application number: DE60320518T
Authority: DE
Inventors: Lars Birke; Andreas Kail
Original assignee: BCS Automotive Interface Solutions GmbH
Current assignee: BCS Automotive Interface Solutions GmbH
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2003-12-22
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2023-12-23
Also published as: DE60320518D1; US6962127B2; JP2004212397A; EP1433649B1; DE20219989U1; JP4427317B2; EP1433649A3; EP1842713B1; US20040182305A1; ES2304485T3; ES2328523T3; EP1842713A3; DE60328546D1; EP1433649A2; EP1842713A2

Description

Die Erfindung betrifft ein Tachometer-Zeigerinstrument für Krafträder gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ein herkömmliches Zeigerinstrument hat ein mechanisches Zeigerantriebsmodul, an das eine Tachowelle angeschlossen ist, und ein ebenfalls an die Tachowelle angeschlossenes Kilometer-Zählwerk. Zusätzlich können in dem Gehäuse auch weitere Anzeigeinstrumente oder Anzeigesymbole integriert sein, beispielsweise für den Kraftstoff-Füllstand oder die Blinkerkontrolle.
Bekannt sind auch elektromechanische Antriebe für Tachometer-Zeigerinstrumente. Diese weisen einen Schrittmotor und eine Ansteuerelektronik auf, deren Eingangssignal von einem Hall-Sensor geliefert wird. Elektromechanische Antriebe haben offensichtliche Vorteile im Hinblick auf den Wegfall der Tachowelle, auf Verschleißfreiheit und Anzeigegenauigkeit. Die Ausstattung von Tachometer-Zeigerinstrumenten für einfache Krafträder mit einem solchen Antrieb kam bisher aber aus Kostengründen nicht in Betracht.
Die DE-A-197 37 787 offenbart ein Tachometer-Zeigerinstrument für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welches eine Stützplatte umfasst, auf der eine Zeigerantriebsvorrichtung mit einem Schrittmotor, einer Anzeigeeinheit und einem Elektronikmodul aufgebaut ist. Auf der Rückseite der Stützplatte sind Leiterbahnen ausgebildet. Die Stützplatte ist in einem Gehäuse untergebracht, das einen Gehäuseboden und einen transparenten Gehäusedeckel umfasst.
Durch die Erfindung wird ein Tachometer-Zeigerinstrument mit elektromechanischem Antrieb geschaffen, das hinsichtlich der Kosten mit der herkömmlichen mechanischen Technik konkurrenzfähig ist, diese in der Funktionalität aber weitreichend übertrifft. Das erfindungsgemäße Tachometer-Zeigerinstrument hat ein Zeigerantriebsmodul, das auf einer gemeinsamen Leiterplatte aufgebaut einen Schrittmotor, eine Ansteuerelektronik und eine Anzeigeeinheit aufweist und an im Gehäuseboden ausgebildeten Stützstrukturen befestigt ist. Durch die Zusammenfassung mehrerer Komponenten in einem universellen Modul, das leicht an unterschiedliche vorhandene Gehäusekonstruktionen angebunden werden kann, werden große Stückzahlen möglich, was für eine rationelle Massenfertigung die Voraussetzung ist.
Die Leiterplatte ist durch die Stützstrukturen im Gehäuseboden positioniert. Dadurch entfallen Montagetoleranzen. Ferner weist der Gehäuseboden eine Ausbuchtung auf, in der ein Randbereich der Leiterplatte formschlüssig aufgenommen ist. Auf diese Weise wird für die Anzeigeeinheit eine genügend große Fläche im Ziffernblatt unterhalb der Zeigerantriebswelle bereitgestellt. Die Stützstrukturen umfassen angeformte Dome, Sockel oder Pfosten, an denen die Leiterplatte mittels Schrauben befestigt wird.
Bei weiteren vorteilhaften Ausführungsformen ist an der Außenseite des Gehäusebodens ein Steckersockel ausgebildet, der eine Mehrzahl von den Gehäuseboden durchragenden Kontaktstiften umgibt, die im Inneren des Gehäuses mit der Leiterplatte verbunden sind, vorzugsweise dadurch, dass die inneren Enden der Kontaktstifte unmittelbar in Kontaktlöcher der Leiterplatte eingesetzt sind. Auf diese Weise kann eine interne Verkabelung des Instruments entfallen.
Weitere Vereinfachungen sind möglich, wenn eine Beleuchtung des Ziffernblatts, der verschiedenen Leuchtsymbole und der Anzeigeeinheit gefordert werden. Die dafür benötigten Lichtquellen werden dann ebenfalls auf der gemeinsamen Leiterplatte aufgebaut. Die Lichtverteilung erfolgt mit Lichtleitern, die sich zwischen den zu beleuchtenden Objekten und den zugehörigen Lichtquellen erstrecken.
Ohne großen Zusatzaufwand kann die Anzeigeeinheit mit verschiedenen Funktionen ausgestattet werden. Die Grundfunktion ist die der Gesamtwegstreckenanzeige. Optionale Funktionen sind insbesondere: Tageswegstrecke (rücksetzbar), Uhrzeit, Kraftstoff-Füllstand und Öltemperatur oder allgemein die Funktionen eines Bordcomputers, zwischen denen umgeschaltet werden kann. Bei dieser Ausführungsform umfasst die Ansteuerelektronik einen Mikrocomputer, und die Anpassung an im Anwendungsfall vorgegebene Parameter, Konstruktionsgegebenheiten und Funktionalitätsoptionen erfolgt einfach durch Einspielen einer individuell angepassten Software.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:
1 eine Draufsicht eines Tachometer-Kombinationsinstruments bei geöffnetem Gehäuse und abgenommenem Ziffernblatt;
2 ein Antriebs- und Anzeigemodul des Instruments;
3 eine Ansicht analog 1, jedoch bei einer Ausführungsform mit Lichtverteilung durch Lichtleiter ausgehend von der Leiterplatte des Antriebs- und Anzeigemoduls;
4 eine Perspektivansicht der Unterseite des Gehäusebodens;
5 eine Perspektivansicht zur Veranschaulichung der Montage; und
6 eine Perspektivansicht eines zerlegten herkömmlichen Tachometer-Zeigerinstruments mit mechanischem Antrieb.
In der 6 der Zeichnungen ist ein herkömmliches Tachometer-Zeigerinstrument mit mechanischem Antrieb in auseinandergenommenem Zustand gezeigt. Das Tachometer-Zeigerinstrument umfasst ein Gehäuse 10 mit einem Gehäuseboden 12, einem transparenten Gehäusedeckel 14 und einem Ziffernblatt 16 mit einem Zeiger 18, der die Geschwindigkeit des Kraftrades anzeigt. Der Zeiger 18 kann von einem mechanischen Zeigerantrieb angetrieben sein. Das Ziffernblatt 16 weist ferner ein Kilometer-Zählwerk 22, Blinkerkontrollsymbole 24 und mehrere andere Kontrollsymbole 26 auf.
Das in der 1 der Zeichnungen gezeigte Tachometer-Zeigerinstrument umfasst ein Gehäuse 30 mit einem Gehäuseboden 32 und einem im Gehäuseboden 32 aufgenommenen Zeigerantriebsmodul 34. Das Zeigerantriebsmodul 34 weist auf einer gemeinsamen Leiterplatte 42 aufgebaut einen Schrittmotor 36, eine (schematisch in 2 der Zeichnungen gezeigte) Ansteuerelektronik 38 und eine Anzeigeeinheit 40 auf. Oberhalb der Leiterplatte 42 ist eine Glühlampe 44 angeordnet. In der 2 der Zeichnungen ist die gemeinsame Leiterplatte 42 mit dem Schrittmotor 36, der Ansteuerelektronik 38 und der Anzeigeeinheit 40 deutlicher gezeigt. Der Schrittmotor 36 dient zum Antrieb eines Zeigers eines Ziffernblatts, das den Schrittmotor 36 abdeckt und ebenfalls im Gehäuse aufgenommen ist. Das Ziffernblatt dient zur analogen Anzeige der Geschwindigkeit des Kraftrades. In einem zusammengebauten Zustand des Instruments ist die Anzeigeeinheit 40 in das Ziffernblatt integriert. Mittels der Anzeigeeinheit 40, die vorzugsweise eine LCD (Flüssigkristallanzeige) ist, können zusätzliche Informationen angezeigt werden. Die Grundfunktion ist vorzugsweise die der Gesamtwegstreckenanzeige. Optionale Funktionen können die Gesamtwegstrecke, die rücksetzbare Tageswegstrecke, der Kraftstoff-Füllstand, die Uhrzeit, die Öltemperatur bzw. allgemein die Funktionen eines Bordcomputers sein. Zwischen den verschiedenen Funktionen kann umgeschaltet werden. Die Ansteuerelektronik 38 enthält die Ansteuerung der Anzeigeeinheit 40 und des Schrittmotors 36. Bei der bevorzugten Ausführungsform umfasst die Ansteuerelektronik 38 einen Mikrocomputer, und die Funktionalität der Ansteuerelektronik wird durch eine vom Mikrocomputer ausgeführte, individuell angepasste Software bestimmt. Auf diese Weise kann die Anpassung an im Anwendungsfall vorgegebene Parameter, Konstruktionsgegebenheiten und Funktionalitätsoptionen einfach durch Einspielen der individuell angepassten Software erfolgen.
Das Gehäuse 30 umfasst ferner einen zumindest bereichsweise transparenten Gehäusedeckel, so dass das Ziffernblatt mit der Anzeigeeinheit 40 durch den Gehäusedeckel sichtbar ist. 1 der Zeichnungen zeigt das Tachometer-Zeigerinstrument bei geöffnetem Gehäuse und abgenommenem Ziffernblatt. Ein Gehäusedeckel eines erfindungsgemäßen Tachometer-Zeigerinstruments entspricht im Grunde dem Deckel 14 des in der 6 der Zeichnungen gezeigten herkömmlichen Tachometer-Zeigerinstruments. Das Ziffernblatt eines erfindungsgemäßen Tachometer-Zeigerinstruments weist eine Aussparung zur Aufnahme der Anzeigeeinheit 40 und vorzugsweise mehrerer anderer beleuchtbarer Kontrollsymbole auf.
In der 1 ist eine Ausführungsform eines Tachometer-Zeigerinstruments gezeigt, bei der das Ziffernblatt mittels der oberhalb der Leiterplatte 42 angeordneten Glühlampe 44 beleuchtet wird.
In der 2 der Zeichnungen ist die Leiterplatte 42 mit mehreren lichtabgebenden Bauteilen 50 bestückt, an die Lichtleiter 52 optisch angeschlossen sind. Die lichtabgebenden Bauteile 50 sind vorzugsweise Leuchtdioden (LEDs). Die Lichtleiter 52 erstrecken sich zwischen den lichtabgebenden Bauteilen 50 und dem Ziffernblatt und dem Zeiger, um diese zu beleuchten.
In 3 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tachometer-Zeigerinstruments gezeigt, bei der die Lichtleiter 52, die an die lichtabgebenden Bauteile 50 auf der Leiterplatte 42. optisch angeschlossen sind, an beleuchtbare Symbole im Ziffernblatt herangeführt sind. Die Symbole sind in 3 nicht zu sehen, weil auch in der 3 das Gehäuse mit abgenommenem Ziffernblatt gezeigt ist, die Symbole sich aber im Ziffernblatt an ausgewählten Stellen neben den Stellen befinden, an denen die zugehörigen Lichtleiter 52 enden.
4 ist eine Perspektivansicht der Unterseite des Gehäusebodens 32. An der Außenseite des Gehäusebodens ist ein Steckersockel 60 ausgebildet, der mehrere den Gehäuseboden 32 durchragende Kontaktstifte 62 umgibt (siehe auch 5 der Zeichnungen). In einem zusammengebauten Zustand des Tachometer-Zeigerinstruments sind die Kontaktstifte 62 im Inneren des Gehäuses mit der Leiterplatte 42 verbunden. Vorzugsweise sind die inneren Enden der Kontaktstifte 62 unmittelbar in Kontaktlöcher der Leiterplatte 42 eingesetzt, so dass es keiner internen Verkabelung des Instruments bedarf.
Wie aus der 5 der Zeichnungen ersichtlich ist, weist der Gehäuseboden bezüglich der 5 der Zeichnungen an seinem unteren Rand eine Vertiefung 70 auf, in die ein Randbereich der Leiterplatte 42 eingepasst werden kann. Im zusammengebauten Zustand des Tachometer-Zeigerinstruments ist die Leiterplatte 42 formschlüssig in der Vertiefung 70 aufgenommen. Auf diese Weise steht der Anzeigeeinheit eine ausreichend große Fläche im Ziffernblatt unterhalb der Zeigerantriebswelle zur Verfügung.
Im Gehäuseboden 32 sind Stützstrukturen 76 ausgebildet, an denen das Zeigerantriebsmodul 34 befestigt ist. Die Stützstrukturen 76 können als angeformte Dome, Sockel oder Pfosten ausgeführt sein. Die Leiterplatte 42 ist vorzugsweise mittels Schrauben 80 an den Stützstrukturen 76 angebracht. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Leiterplatte 42 durch die Stützstrukturen 76 im Gehäuseboden 32 positioniert. Somit entfallen Montagetoleranzen.
Wie ferner aus den 4 und 5 der Zeichnungen ersichtlich ist, ist im Gehäuseboden 32 ein Durchgangsloch 82 vorgesehen, durch das sich in einem zusammengebauten Zustand des Tachometer-Zeigerinstruments die Zeigerantriebswelle des Schrittmotors 36 erstreckt.
Da der Schrittmotor 36, die Ansteuerelektronik 38 und die Anzeigeeinheit 40 auf einer gemeinsamen Leiterplatte 42 integriert sind, die leicht in unterschiedlichen Gehäusekonstruktionen aufgenommen werden kann, kann das Zeigerantriebsmodul eines erfindungsgemäßen Tachometer-Zeigerinstruments in großen Stückzahlen hergestellt werden, so dass die Produktion eines erfindungsgemäßen Zeigerantriebsmoduls sehr kostengünstig wird.

Claims

Tachometer-Zeigerinstrument für Krafträder, mit einem Gehäuse (30), das einen Gehäuseboden (32) und einen zumindest bereichsweise transparenten Gehäusedeckel aufweist, sowie mit einem im Gehäuseboden (32) aufgenommenen Zeigerantriebsmodul (34) und einem durch den Gehäusedeckel sichtbaren Ziffernblatt, wobei das Zeigerantriebsmodul (34) auf einer gemeinsamen Leiterplatte (42) aufgebaut einen Schrittmotor (36), eine Ansteuerelektronik (38) und eine Anzeigeeinheit (40) aufweist und wobei das Zeigerantriebsmodul (34) an im Gehäuseboden (32) gebildeten Stützstrukturen (76) befestigt ist und die Leiterplatte (42) durch die Stützstrukturen (76) im Gehäuseboden (32) positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseboden (32) eine Ausbuchtung (70) aufweist, in der ein Randbereich der Leiterplatte (42) formschlüssig aufgenommen ist.
Zeigerinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite des Gehäusebodens (32) ein Steckersockel (60) ausgebildet ist, der eine Mehrzahl von den Gehäuseboden (32) durchragenden Kontaktstiften (62) umgibt, die im Inneren des Gehäuses (30) mit der Leiterplatte (42) verbunden sind.
Zeigerinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Enden der Kontaktstifte (62) unmittelbar in Kontaktlöcher der Leiterplatte (42) eingesetzt sind.
Zeigerinstrument nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (42) mit mehreren lichtabgebenden Bauteilen (50) bestückt ist, an die Lichtleiter (52) optisch angeschlossen sind.
Zeigerinstrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtabgebenden Bauteile (50) Leuchtdioden sind.
Zeigerinstrument nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiter (52) an beleuchtbare Symbole im Ziffernblatt herangeführt sind.
Zeigerinstrument nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anzeigeeinheit eine Lichtquelle zugeordnet ist.
Zeigerinstrument nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (40), auf das Ziffernblatt bezogen, zwischen dem unteren Gehäuserand und der Zeigerantriebswelle des Schrittmotors (36) angeordnet ist.
Zeigerinstrument nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerelektronik (38) einen Mikrocomputer umfasst und ihre Funktionalität durch die von diesem ausgeführte, individuell angepasste Software bestimmt wird.
Zeigerinstrument nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerelektronik (38) zusätzlich zur Ansteuerung des Schrittmotors (36) die Ansteuerung der Anzeigeeinheit (40) mit wenigstens einer der folgenden Funktionen beinhaltet: – Gesamtwegstrecke; – Tageswegstrecke, rücksetzbar; – Kraftstoff-Füllstand; – Uhrzeit; – Öltemperatur.