ITUB20159403A1

ITUB20159403A1 - VEHICLE INSTRUMENT PANEL

Info

Publication number: ITUB20159403A1
Application number: ITUB2015A009403A
Authority: IT
Inventors: Sylvain Mouard; Marco Maraldo
Original assignee: Magneti Marelli Spa
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2017-06-28

Description

del brevetto per invenzione industriale dal titolo: "QUADRO STRUMENTI DI VEICOLO" of the patent for industrial invention entitled: "VEHICLE INSTRUMENT PANEL"

La presente invenzione è relativa ad un quadro strumenti di veicolo. The present invention relates to a vehicle instrument panel.

Sono noti quadri strumenti aventi una superficie frontale che è rivolta verso l abitacolo del veicolo ed è definita da una piastra in policarbonato provvista di porzioni trasparenti o semi-trasparenti corrispondenti ad aree grafiche sagomate in modo da fornire corrispondenti informazioni al conducente. Ad esempio, tali aree grafiche possono rappresentare numeri , lettere , tacche di scale graduate , loghi, ecc... Inoltre, alcune aree grafiche possono avere solamente una funzione estetica . In altre soluzioni, in luogo della piastra in policarbonato, è previsto uno schermo, ad esempio di tipo LCD, con una matrice di pixel pilotati da una unità di controllo in modo da definire le aree grafiche desiderate . Instrument panels are known having a front surface which faces the passenger compartment of the vehicle and is defined by a polycarbonate plate provided with transparent or semi-transparent portions corresponding to graphic areas shaped so as to provide corresponding information to the driver. For example, these graphic areas can represent numbers, letters, notches of graduated scales, logos, etc ... Furthermore, some graphic areas can only have an aesthetic function. In other solutions, instead of the polycarbonate plate, a screen is provided, for example of the LCD type, with a matrix of pixels driven by a control unit so as to define the desired graphic areas.

In entrambe le tipologie di soluzioni , le aree grafiche vengono retro-illuminate in modo da rendere visibili e luminose le corrispondenti informazioni. In molte applicazioni, specialmente nel caso di piastra in policarbonato, 1'illuminazione è di tipo indiretto ed è ottenuta tramite un corpo guida-luce che riceve luce da almeno una sorgente luminosa, ad esempio di un LED, disposta in posizione remota. In both types of solutions, the graphic areas are backlit in order to make the corresponding information visible and bright. In many applications, especially in the case of a polycarbonate plate, the illumination is of the indirect type and is obtained by means of a light guide body which receives light from at least one light source, for example an LED, located in a remote position.

Il corpo guida-luce è realizzato in genere in PMMA per trasmettere la luce dai LED alle varie aree grafiche, per riflessione e diffusione all'interno di tale materiale. Il corpo guida-luee, inoltre, è lavorato su una faccia per ottenere opportune rugosità, che tendono a rendere uniforme 1'illuminazione tra le aree grafiche che sono previste in diverse posizioni . In genere, il corpo guida-luce è definito da un pezzo unico realizzato tramite stampaggio, con forma e dimensioni che sono state stabilite a progetto in base alla applicazione specifica ed alle dimensioni generali del quadro strumenti. The light guide body is generally made of PMMA to transmit the light from the LEDs to the various graphic areas, by reflection and diffusion within this material. The light guide body, moreover, is worked on one face to obtain suitable roughnesses, which tend to make the illumination uniform between the graphic areas which are provided in different positions. Generally, the light guide body is defined by a single piece made by molding, with shape and dimensions that have been established in the project based on the specific application and the general dimensions of the instrument panel.

E sentita 1'esigenza di perfezionare le soluzioni note del tipo appena descritto, in modo da semplificare i procedimenti di produzione del corpo guida-luee e rendere maggiormente flessibile tale produzione. The need is felt to improve known solutions of the type just described, so as to simplify the production processes of the light guide body and make this production more flexible.

Scopo della presente invenzione è guello di realizzare un guadro strumenti di veicolo, il guaie consenta di assolvere in modo semplice ed economico all'esigenza sopra esposta. The object of the present invention is that of realizing a vehicle instrument gain, which means that the above requirement can be fulfilled in a simple and economical way.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un quadro strumenti di veicolo, come definito nella rivendicazione 1. According to the present invention, a vehicle instrument panel is realized, as defined in claim 1.

L<1>invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui: The invention will now be described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting example of embodiment, in which:

la figura 1 è uno schema che illustra, in sezione, un quadro strumenti di veicolo secondo la presente invenzione; Figure 1 is a diagram showing, in section, a vehicle instrument panel according to the present invention;

la figura 2 è una vista in pianta di un componente del quadro strumenti della figura 1; e Figure 2 is a plan view of a component of the instrument panel of Figure 1; And

le figure da 3a a 3c sono schemi che mostrano, parzialmente, alcune varianti del quadro strumenti di figura 1. Figures 3a to 3c are diagrams which partially show some variants of the instrument panel of Figure 1.

In figura 1, il numero di riferimento 1 indica un quadro strumenti di veicolo (illustrato schematicamente ed in sezione). Il quadro strumenti 1 comprende un corpo 2, non descritto in dettaglio, il quale è realizzato in materiale impermeabile alla luce e ha essenzialmente una funzione di supporto per supportare in posizione fissa gli altri componenti del quadro strumenti 1. In Figure 1, the reference number 1 indicates a vehicle instrument panel (illustrated schematically and in section). The instrument panel 1 comprises a body 2, not described in detail, which is made of a material impermeable to light and essentially has a support function for supporting the other components of the instrument panel 1 in a fixed position.

Il quadro strumenti 1 comprende un elemento di visualizzazione 3 avente una superficie frontale 4 rivolta, in uso, verso 1'abitacolo del veicolo, ossia verso il conducente, ed una superficie posteriore 5, opposta alla superficie 4 . Nel particolare esempio illustrato, 1'elemento di visualizzazione 3 è definito da una piastra in policarbonato. Secondo una alternativa non illustrata, 1'elemento di visualizzazione 3 comprende una unità di controllo ed uno schermo, ad esempio uno schermo LCD, che include una matrice di pixel pilotati da tale unità di controllo. The instrument panel 1 comprises a display element 3 having a front surface 4 facing, in use, towards the passenger compartment of the vehicle, i.e. towards the driver, and a rear surface 5, opposite the surface 4. In the particular example illustrated, the display element 3 is defined by a polycarbonate plate. According to an alternative which is not shown, the display element 3 comprises a control unit and a screen, for example an LCD screen, which includes a matrix of pixels driven by this control unit.

L'elemento di visualizzazione 3 definisce una pluralità di aree grafiche, che sono indicate dal numero di riferimento 6, sono rese visibili sulla superficie 4 e rappresentano numeri , loghi, lettere, scale grafiche, tacche, ecc... in modo da fornire una corrispondente informazione al conducente sulla guida e/o sullo stato del veicolo; oppure le aree grafiche 6 possono avere semplicemente una funzione estetica sulla superficie 4 del guadro strumenti 1. The display element 3 defines a plurality of graphic areas, which are indicated by the reference number 6, are made visible on the surface 4 and represent numbers, logos, letters, graphic scales, notches, etc ... so as to provide a corresponding information to the driver about driving and / or the condition of the vehicle; or the graphic areas 6 can simply have an aesthetic function on the surface 4 of the instrument panel 1.

In particolare, 1'elemento di visualizzazione 3 è configurato in modo da avere almeno una porzione 8 impermeabile alla luce ed una pluralità di porzioni permeabili alla luce (ad esempio porzioni trasparenti o semi-trasparenti) circondate dalla porzione 8 e definenti le aree grafiche 6. In particular, the display element 3 is configured in such a way as to have at least a light-impermeable portion 8 and a plurality of light-permeable portions (for example transparent or semi-transparent portions) surrounded by the portion 8 and defining the graphic areas 6 .

Il guadro strumenti 1 comprende, inoltre, un dispositivo di retro-illuminazione 18 configurato in modo da illuminare la superficie 5 tramite luce indiretta e quindi rendere luminose le area grafiche 6 sulla superficie 4 dell'elemento di visualizzazione 3. The instrument gain 1 further comprises a back-lighting device 18 configured so as to illuminate the surface 5 by indirect light and thus make the graphic areas 6 on the surface 4 of the display element 3 luminous.

Il dispositivo 18 comprende almeno una sorgente a LED 19, la quale è atta ad emettere un fascio di luce ed è supportata ed alimentata da una scheda a circuito stampato 20 (indicata anche con 1'acronimo PCB). Per semplicità, la sorgente a LED 19 viene considerata come una sorgente di luce puntiforme . Nell'esempio illustrato, la scheda 20 è trasversale alla superficie 5 , mentre la sorgente a LED 19 è disposta in modo tale da emettere un fascio di luce avente un asse ottico 23 che è sostanzialmente parallelo alla superficie 5. The device 18 comprises at least one LED source 19, which is adapted to emit a beam of light and is supported and powered by a printed circuit board 20 (also indicated by the acronym PCB). For simplicity, the LED source 19 is considered as a point light source. In the illustrated example, the board 20 is transversal to the surface 5, while the LED source 19 is arranged in such a way as to emit a beam of light having an optical axis 23 which is substantially parallel to the surface 5.

Con riferimento alle figure 1 e 2, il dispositivo 18 comprende , inoltre , un elemento guida- luce 26, il quale comprende , a sua volta, una porzione 27 disposta in posizione affacciata alla sorgente a LED 19 lungo 1'asse 23, in modo da ricevere direttamente , ossia senza riflessioni , il suo fascio di luce. L'elemento guida-luce 26 comprende , inoltre , una porzione 28, la quale è allineata con la superficie 5 ed è distanziata da quest' ultima in modo da definire uno spazio vuoto o "gap" 29, relativamente piccolo : la figura 1 è schematica e non è in scala, per cui 1'altezza dello spazio vuoto 29 e gli spessori dei vari componenti del quadro strumenti 1 possono non corrispondere alla realtà. Nel particolare esempio illustrato, la porzione 28 è direttamente affacciata alla superficie 5. Secondo una variante non illustrata, può essere previsto un filtro tra la porzione 28 e la superficie 5. In particolare, la porzione 28 ha una faccia 31 che è parallela alla superficie 5, per cui lo spazio vuoto 29 ha una altezza sostanzialmente costante. With reference to Figures 1 and 2, the device 18 also comprises a light guide element 26, which in turn comprises a portion 27 arranged in a position facing the LED source 19 along the axis 23, so as to to receive its beam of light directly, ie without reflections. The light guide element 26 also comprises a portion 28, which is aligned with the surface 5 and is spaced from the latter so as to define a relatively small empty space or "gap" 29: Figure 1 is schematic and is not to scale, so that the height of the empty space 29 and the thicknesses of the various components of the instrument panel 1 may not correspond to reality. In the particular example illustrated, the portion 28 faces directly the surface 5. According to a variant not shown, a filter can be provided between the portion 28 and the surface 5. In particular, the portion 28 has a face 31 which is parallel to the surface 5, whereby the empty space 29 has a substantially constant height.

L'elemento guida-luce 26 è supportato dal corpo 2 in modo di per sé noto e non descritto in dettaglio, ed è realizzato in un materiale plastico trasparente o semitrasparente, avente proprietà tali da trasmettere e guidare la luce al proprio interno. Preferibilmente, 1'elemento guida-luce 26 è realizzato in policarbonato. The light guide element 26 is supported by the body 2 in a manner known per se and not described in detail, and is made of a transparent or semitransparent plastic material, having properties such as to transmit and guide the light inside. Preferably, the light guide element 26 is made of polycarbonate.

La luce emessa dalle sorgenti a LED 19, pertanto, è captata dalla porzione 27 e viene poi trasmessa dalla porzione 28 tramite diffusione al di sotto delle aree grafiche 6. The light emitted by the LED sources 19, therefore, is captured by the portion 27 and is then transmitted by the portion 28 by diffusion below the graphic areas 6.

La faccia della porzione 28 che è opposta alla faccia 31 è indicata dal numero di riferimento 32 e, secondo un aspetto della presente invenzione, è serigrafata, ossia è coperta parzialmente o totalmente da inchiostro 33 (figura 2). La disposizione e le proprietà ottiche dell'inchiostro serigrafato 33 sono selezionate a progetto in modo da tali da rendere il più possibile uniforme la diffusione della luce nelle varie zone del materiale della porzione 28 indipendentemente dalla distanza di tali zone dalla porzione 27 dove viene captata la luce. Preferibilmente , sulla faccia 32 1'inchiostro 33 è serigrafato sotto forma di insieme di puntini , la cui densità superficiale è variabile, essenzialmente in funzione dalla distanza dalla porzione 27 e dalla forma della porzione 28 . Secondo varianti non illustrate , la faccia 31 è seri grafata in combinazione o in alternativa alla serigrafia presente sulla faccia 32. The face of the portion 28 which is opposite to the face 31 is indicated by the reference number 32 and, according to an aspect of the present invention, is silk-screened, ie it is partially or totally covered by ink 33 (Figure 2). The arrangement and the optical properties of the silk-screened ink 33 are selected on a project basis in such a way as to make the diffusion of light as uniform as possible in the various areas of the material of the portion 28 regardless of the distance of these areas from the portion 27 where the light. Preferably, on the face 32 the ink 33 is silk-screened in the form of a set of dots, the surface density of which is variable, essentially depending on the distance from the portion 27 and the shape of the portion 28. According to variants not illustrated, the face 31 is serigraphed in combination or as an alternative to the serigraph present on the face 32.

Pertanto, grazie alla serigrafia, la luce emessa dalla faccia 31 dell'elemento guida-luce 26 nello spazio vuoto 29 è sostanzialmente uniforme . Grazie a guesta caratteristica, non sono necessarie lavorazioni meccaniche o particolari stampi meccanici per lavorare le facce 31,32. Inoltre, grazie all' inchiostro 33, è possibile prevedere variazioni di colore , tra varie zone del medesimo guida-luce, oppure tra guida-luce appartenenti a guadri strumenti diversi. Secondo un aspetto della presente invenzione , 1'elemento guida-luce 26 è definito da un foglio o da una pellicola, ossia ha uno spessore talmente basso da poter essere realizzato tramite estrusione . In particolare, lo spessore dell' elemento guida-luce 26 è compreso tra 0,2 mm e 0,4 mm. Questa caratteristica consente di ottenere 1'elemento guida-luce 26 tramite tranciatura di un foglio di partenza avente dimensioni standard, in base alle dimensioni ed alla forma richieste dall' applicazione specifica, senza utilizzare stampi per la produzione. Un ulteriore vantaggio risiede nel ridurre lo spessore complessivo del guadro strumenti 1 rispetto alle soluzioni note dove 1'elemento guida-luce del dispositivo 18 è realizzato sotto forma di piastra (con spessori di almeno 2 mmj. Therefore, thanks to the silk-screen printing, the light emitted by the face 31 of the light guide element 26 in the empty space 29 is substantially uniform. Thanks to this feature, no mechanical machining or special mechanical molds are required to machine the faces 31,32. Moreover, thanks to the ink 33, it is possible to foresee color variations, between various areas of the same light guide, or between light guides belonging to different instruments. According to an aspect of the present invention, the light guide element 26 is defined by a sheet or a film, ie it has a thickness so low that it can be produced by extrusion. In particular, the thickness of the light guide element 26 is between 0.2 mm and 0.4 mm. This feature allows the light guide element 26 to be obtained by blanking a starting sheet having standard dimensions, based on the dimensions and shape required by the specific application, without using molds for production. A further advantage resides in reducing the overall thickness of the instrument gain 1 with respect to known solutions where the light guide element of the device 18 is made in the form of a plate (with thicknesses of at least 2 mmj.

Lo spessore dell'elemento guida- luce 26 è talmente piccolo da essere trascurabile rispetto alle altre due dimensioni delle porzioni 27 e 28, che guindi assumono una configurazione planare. Preferibilmente, 1'asse ottico 23 della sorgente a LED 19 giace su un piano ideale definito dalla porzione 27. Secondo una variante non illustrata, l'asse 23 è trasversale al piano della porzione 27, mentre la porzione 27 è disposta tra la sorgente a LED 19 ed un elemento riflettente supportato dal corpo 2. The thickness of the light guide element 26 is so small as to be negligible with respect to the other two dimensions of the portions 27 and 28, which therefore assume a planar configuration. Preferably, the optical axis 23 of the LED source 19 lies on an ideal plane defined by the portion 27. According to a variant not shown, the axis 23 is transverse to the plane of the portion 27, while the portion 27 is arranged between the source a LED 19 and a reflecting element supported by the body 2.

Preferibilmente, lo spessore ed il materiale dell'elemento guida luce 26 sono selezionati a progetto in modo da rendere flessibile 1'elemento guida-luce 26 stesso, in modo tale da poter piegare la porzione 27 rispetto alla porzione 28 durante l'assemblaggio del guadro strumenti 1, senza generare difetti o rotture durante tale piegatura. In particolare, le porzioni 27 e 28 sono pieghevoli 1'una rispetto all'altra di almeno 90°. Preferably, the thickness and material of the light guide element 26 are selected by design so as to make the light guide element 26 itself flexible, so as to be able to bend the portion 27 with respect to the portion 28 during the assembly of the gain. tools 1, without generating defects or breaks during such bending. In particular, the portions 27 and 28 are foldable with respect to each other by at least 90 °.

Con tale possibilità di piegatura, è possibile ottenere le configurazioni che sono schematicamente mostrate come varianti, a titolo di esempio, nelle figure 3a-3c: nella figura 3a, è prevista una piegatura di circa 90 ° tra le porzioni 27 e 28, in modo da disporre la sorgente a LED 19 dietro all'elemento guida-luce 26, con 1'asse 23 ortogonale alla porzione 28, e non in posizione affiancata lungo il piano della porzione 28; nella figura 3b, la porzione 27 è sagomata in modo da seguire il profilo di un elemento di riscontro 34 che è fisso rispetto al corpo 2, eventualmente ha proprietà riflettenti e definisce un ingombro non eliminabile che deve essere aggirato; nella figura 3c, infine, la porzione 27 è avvolta attorno ad almeno parte di un elemento di riscontro 35 che ha proprietà guida-luce. In questo modo, è possibile anche prevedere una soluzione in cui la sorgente a LED 19 è disposta in posizione remota ed illumina direttamente l'elemento 35, mentre la porzione 27 capta la luce dall'elemento 35 senza essere illuminata direttamente dalla sorgente a LED 19. With this folding possibility, it is possible to obtain the configurations that are schematically shown as variants, by way of example, in figures 3a-3c: in figure 3a, a fold of about 90 ° is provided between the portions 27 and 28, so to arrange the LED source 19 behind the light guide element 26, with the axis 23 orthogonal to the portion 28, and not in a position side by side along the plane of the portion 28; in figure 3b, the portion 27 is shaped in such a way as to follow the profile of an abutment element 34 which is fixed with respect to the body 2, possibly has reflective properties and defines a space that cannot be eliminated which must be circumvented; finally, in Figure 3c, the portion 27 is wrapped around at least part of an abutment element 35 which has light-guiding properties. In this way, it is also possible to provide a solution in which the LED source 19 is arranged in a remote position and directly illuminates the element 35, while the portion 27 captures the light from the element 35 without being directly illuminated by the LED source 19 .

Essenzialmente, le figure 3a-3c indicano che la luce può essere captata dalla porzione 28 secondo modalità diverse, senza per questo limitare l'ambito della presente invenzione. Essentially, Figures 3a-3c indicate that the light can be picked up by the portion 28 in different ways, without thereby limiting the scope of the present invention.

Da quanto precede appare evidente come la soluzione proposta consenta di produrre l'elemento guida-luce 26 in modo semplice e senza complesse operazioni di stampaggio e senza complesse lavorazioni superficiali. Infatti, grazie allo spessore dell'elemento guida-luce 26, quest'ultimo può essere ottenuto tramite estrusione e successive operazioni di taglio, a cui segue una o più operazioni di serigrafia. From the foregoing it is evident that the proposed solution allows to produce the light guide element 26 in a simple way and without complex molding operations and without complex surface machining. In fact, thanks to the thickness of the light guide element 26, the latter can be obtained by extrusion and subsequent cutting operations, followed by one or more screen printing operations.

Nel contempo, la soluzione proposta è estremamente compatta, in guanto il dispositivo 18 ha uno spessore molto contenuto. La scelta del policarbonato per 1'elemento guidaluce 26 consente di avere una flessibilità elastica maggiore di altri materiali, a parità di spessore (ad esempio 3 decimi di mm) , per adattarsi a sagome non piane . Inoltre, il policarbonato si può termoformare, ad esempio imbutire, per ottenere una forma tridimensionale (non piana) guando si trova in una condizione non-deformata. At the same time, the proposed solution is extremely compact, since the device 18 has a very limited thickness. The choice of polycarbonate for the light guide element 26 allows for greater elastic flexibility than other materials, with the same thickness (for example 3 tenths of a mm), to adapt to non-flat shapes. Furthermore, the polycarbonate can be thermoformed, for example deep-drawn, to obtain a three-dimensional (non-flat) shape when it is in a non-deformed condition.

Altri vantaggi sono poi spiegati sopra, oppure sono evidenti da guanto sopra esposto per un tecnico del settore. Other advantages are then explained above, or are evident from the glove described above for a person skilled in the art.

Appare , infine, evidente che al guadro strumenti 1 descritto con riferimento alle figure allegate possono essere apportate modifiche e varianti che non esulano dal campo di protezione della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate. Finally, it is clear that modifications and variations may be made to the instrument gain 1 described with reference to the attached figures which do not go beyond the scope of the present invention, as defined in the attached claims.

In particolare, il perimetro dell'elemento guida-luce 26 potrebbe avere forma e dimensioni diversi da guanto illustrato in figura 2. Inoltre, il dispositivo 18 potrebbe sfruttare sorgenti luminose diverse da guelle a LED. In particular, the perimeter of the light guide element 26 could have a shape and dimensions different from the glove shown in Figure 2. Furthermore, the device 18 could exploit light sources other than LEDs.

Claims

CLAIMS 1.- Vehicle instrument panel (1) comprising: a display element (3) having a front surface (4) and a rear surface (5), opposite each other, and defining a plurality of graphic areas (6) visible, at least in use, on said front surface (4); a backlighting device (18) for backlighting said graphic areas (6); the backlight device (18) comprising at least one light source (19) and a light guide element (26) made of light guide material and comprising: a) a receiving portion (27) adapted to pick up light that has been emitted by said light source (19), and b) a transmitting portion (28) arranged behind said rear surface (5), to transmit the received light from said receiving portion (27) towards said rear surface (5); characterized by the fact that: said light guide element (26) is defined by a sheet or film; at least one face (32) of said transmission portion (28) has a serigraphy (33). 2- Instrument panel according to claim 1, characterized in that the thickness of said light guide element (26) is comprised between 0.2 and 0.4 mm. 3 Instrument panel according to claim 1 or 2 characterized in that said light guide material is polycarbonate. 4.- Instrument panel according to any one of the preceding claims, characterized in that said light source (19) is arranged in such a position as to emit a beam of light having an optical axis (23) lying on a plane defined by said portion of reception (27). 5.- Instrument panel according to any one of the preceding claims, characterized in that said light guide element (26) is flexible. 6.- Instrument panel according to Claim 5, characterized in that said receiving portion (27) is bent by at least 90 ° with respect to said transmission portion (28). 7.- Instrument panel according to Claim 5 or 6, characterized in that said receiving portion (27) is wound on at least part of an abutment element (34,35). 8.- Instrument panel according to Claim 7, characterized in that said abutment element (34) is reflective. 9.- Instrument panel according to Claim 7, characterized by the fact that said abutment element (35) is constituted by light guide material. 10.- Instrument panel according to any one of the preceding claims, characterized in that said serigraphy (33) comprises a set of dots, the surface density of which varies on said face (32).