SE449795B - Modulformad analog/digital instrumentdisplayanordning - Google Patents

Description

15 20 25 30 Lu LT: 449 795 2 antal elektroniska komponenter, som behövs för drivning av en digital display eller som används för signalkondi- tioneringen av en analog display, ofta fyller det till- gängliga utrymmet bakom monteringsplattan utan att lämna tillräckligt utrymme för den analoga (mekaniska) meka- nismen. Komponenternas komplexitet och avsaknaden av utrymme i instrumenthuset gör det även svårt att mon- tera samman den digitala displayen och den analoga mä- _tarmekanismen utan att de stöter mot varandra och att lätt hopkoppla komponenter på intill varandra belägna kretskort. Sådana svårigheter ökar tillverknings- och reparationskostnaderna. Dessutom gör dessa displayers komplexitet det svårt att anpassa ett instrument till olika ljuskrav och displaytyper, t ex lysdiod LED, fly- tande kristall LCD och glödlampsdisplayer av de inte- grerade ledningstyperna eller typerna utan ledning, vilka är kantbelysta, bakgrundsbelysta eller ickebe- lysta. " Ett speciellt problem, som är förknippat med monte- ring av komponenterna för den analoga displayen, upp- står vid montering av visaren på den analoga mätaraxeln.

I vissa fall är det lämpligt att montera visaren efter det att alla andra komponenter inklusive skivan monte- rats på mekanismens hus. Detta har den fördelen, att endast en enda, central öppning i skivan och anslutna inre komponenter krävs för att dessa komponenter skall kunna föras över mätaraxeln och monteras i mätarhuset.

Således behövs inga radiella slitsar eller öppningar, vilka skulle försämra skivans utseende.

Emellertid uppstår åtskilliga problem vid montering av en visare på en mätaraxel. Mätarens vinkelposition i förhållande till mätaraxeln och Skivan måste vara lättqreglerbar. Visarens avstånd från skivans framsida måste även vara justerbart, så att små variationer i tjocklek hos skivan och tillhörande komponenter tillå- tes. Mätaraxlar formas i allmänhet av lätta, extremt tunnväggiga rör (för reducering av vikt och tröghets- moment), varvid monteringen av visare på mätaraxeln ej 10 l5 20 25 30 35 449 795 3 bör ge någon väsentlig pàkänning på mätaraxeln, vilket kulle kunna medföra förvridning eller annan förstöring av mätaraxeln.

Det finns således ett behov av ett förbättrat arrange- mang för montering av en visare på en analog mätaraxel, vilket medför liten påkänning på mätaraxeln under monte- ringen och vilket möjliggör snabb och enkel justering av både vinkelläget och visarens avstånd relativt skivan.

En modulformad, analog/digital instrumentdisplay- anordning enligt uppfinningen kännetecknas av en i huset monterbar stomme; en analog mätarmekanism, som är monter- bar i huset och monterad på stommen samt innefattar en vridbar axel med ett parti, som sträcker sig väsent- ligen parallellt med husets längdaxel; ett i huset monter- bart kretskort, som är monterat åtskilt från mätarmekanis- men, som på åtminstone ett parti har elektriska kontakter och som vidare har en öppning för mottagning av mätarme- kanismaxeln; en digital display; ett organ för montering av den digitala displayen pá kretskortet, vilket organ har ett don för elektrisk anslutning av displayens elekt- riska kontakter till kretskortets kontakter; en i huset monterbar, analog visartavla, vilken är monterad på kretskortet samt innefattar en första öppning för mottag- ning av mätarmekanismsaxeln och en andra öppning för exponering av den digitala displayen; samt en på änden av den genom visartavlan sig sträckande mätarmekanisms- axeln monterad visare, vilken är anordnad intill en sida av visartavlan.

Ovanstående ändamål och egenskaper hos uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan med hjälp av före- dragna utföringsexempel under hänvisning till medföljande ritningar. l _ Fig l visar en sprängvy av en kretskortsmonterings- anordning och modulformade, analoga/digitala instrument- displayer för användning med denna anordning.

Fig 2 visar en sprängvy av en andra kretskortsmonte- ringsanordning enligt uppfinningen.

Fig 3 visar delvis i sektion en form av kretskorts- monteringsanordning. lO 20 25 30 35 449 795 4 Fig 4 och 5 visar modifieringar av anordningen i fig 2.

Pig 6 visar en sprängvy i perspektiv av en bakgrunds- belyst, analog/digital instrumentdisplay för användning med kretskortsmonteringsanordningarna i fig 2-5.

Pig 7 visar en digital displayanordning för använd- ning vid instrumentet i fig 6.

Pig 8 visar en sektion längs planet 8-8 i fig 6.

Fig 9 visar en sprängvy av en alternativ bakgrunds- belyst analog/digital instrumentdisplay, varvid den digitala displayen är kantbelyst.

Fig 10 visar en sprängvy av en analog/digital dis- play och åskådliggör en alternativ montering av displayen.

Pig 11 visar en sektion längs planet A-A i fig 10 och åskådliggör konstruktionsdetaljer av en påskruvbar visare.

Fig 12a, b, c visar en frontvy, en sidovy i sektion och ket en vy bakifrån av ett typiskt instrumenthus, i vil- anordningarna i fig 1-10 är monterade.

Fig 13 visar ett blockschema över den krets, som kan monteras på kretskortsanordningarna i fig 2-5 och vilken är användbar vid de analoga/digitala instrument- displayerna i fig 6-10.

Fig 1 visar förhållandet mellan en kretsmonterings- anordning 100 och tre typer av modulformade, analoga/ digitala instrumentdisplayeraggregat eller -anordningar 200, 300 resp 400.

Mera speciellt har displayaggregatet 200 en själv- upplyst digital display (exempelvis lysdioder eller glödlampor) och en belyst visartavla med visare. Dis- playaggregatet 300 utgör en icke-självupplyst display (t ex en display med flytande kristaller) samt har organ för kantbelysning av denna display och bakgrundsbelys- ning av en analog visartavla med visare. Displayagg- regatet 400 visar en påskruvbar visare samt en teknik för montering av en ledningslös digital display på ett kretskort för användning med ett analogt/digitalt in- strumentaggregat. _ Kretskortsmonteringsanordningen 100 och de modul- 10 l5 20 25 30 35 449 795 I) formade displayanordningarna 200, 300 och 400 möjliggör konstruktion av ett kompakt och robust, analogt/digitalt instrument för flygplan eller rymdfarkoster, vilket instrument kan utformas för ett cylindriskt instrument- hus med liten diameter (t ex 50 mm), vilket visas i 12a-c.

Nedan följer en beskrivning av vart och ett av de ovan nämnda anordningarna.

Kretskortsmonteringsanordning Fig 2 och 3 visar att kretskortsmonteringsanordning- en 100 har ett eller flera väsentligen rektangulära kretskort 101 och 102 (fyra sådana kort visas i fig 2).

Kretskorten 101 hâlles i ett åtskilt , parallellt förhållande till varandra med hjälp av stöd 103. Krets- korten 102 åtskiljes från kretskorten 101 medelst dis- tansorgan 105.

Stöden 103 består av en långsträckt stång med monte- ringsorgan, såsom invändigt gängade tappar 107, vilka utgör del av stángens ändar. Varje stöd har vidare åt- minstone ett par flata omràden 109, som är parallella med varandra och belägna intill monteringsorganet vid varje ände av stödet. Såsom framgår av fig 2 kan dessa flata eller platta områden 109 bilda en sexsidig yta intill stödens 103 monteringsorgan. Ytterligare flata ytpartier kan formas längs stöden 103, då korten 101 behöver stödjas vid någon punkt mellan stödens ändar.

Vid ett föredraget arrangemang är stöden 103 anord- nade huvudsakligen parallellt med ett instrumenthus 500 längdaxel (visas i detalj i fig 12a-12c). Ett eller flera kretskort 101 är monterade på ytorna 109 via vilket som helst konventionellt fästorgan, exempelvis gängade fästorgan 111 i fig 2 och 3. Stöden 103 och kretskorten 101 är så dimensionerade vid sina längre sidor, att monteringsorganen 107 skjuter utanför krets- kortens 101 omkrets. Kretskorten 101 och 102 är även så dimensionerade längs sina kortare sidor, att de är mindre än instrumenthusets 500 innerdiameter, varvid kretskorten 102 är något smalare än kretskorten 101. l0 15 20 25 30 35 449 795 6 Avståndet mellan stödytorna 109 bestämmer avståndet mellan mot varandra vända kretskort 101 och är så valt, att bàgbildning mellan de på motstående kretskort etsa- de kretsarna förhindras.

Distansorgan 105 visas som korta, ihåliga, invändigt gängade, cylindriska stavar, vilka möjliggör montering av ett eller flera ytterligare kretskort 102 på det första paret av kretskort med hjälp av gängade fästdon 106. Naturligtvis kan stöd 103 av typen làngsträckt stång ersätta distansorganen 105. Distansorganen 105 visas enbart som ett exempel och visar att distansorgan av andra typer kan användas med fördel i kombination med stöden 103.

Ett komplett arrangemang av kretskort och stöd, vilket arrangemang har åtminstone ett kretskort 101 och ett par stöd 103, monteras därefter på ett par mon- teringsplattor 113 och 115 (fig 2 och 3). Monterings- plattorna 113 och 115 är i huvudsak cirkulära och så dimensionerade att de passar i instrumenthuset 500.

Monteringsplattorna kan vidare innefatta en eller flera öppningar för upptagning av ledningstrådar, såsom ett ledningsknippe 117 i fig 3. Ledningsknippet 117 har » av tydlighetsskäl uteslutits i de övriga figurerna.

Varje monteringsplatta 113 och 115 har vidare åtminstone ett par öppningar för mottagning av monteringsorganen 107 på stöden 103.

Monteringsplattorna 113 och 115 monteras pà monte- ringsorganen 107 och stöden 103 via öppningar 116 och 118 i plattorna 113 och 115. Företrädesvis är monterings- organen 107 gängade och monteringsplattorna fästes på monteringsorganen med hjälp av konventionella, gängade fästdon 119. _ « I utföringsformen i fig 2 och 3 visas monterings- plattorna 113 och 115 som separat monterbara komponen- ter. Detta möjliggör montering av ett eller flera, vä- sentligen cirkulära kretskort 121 mellan den bakre monte- ringsplattan 113 och en ändkåpa 123 för ett instrument- hus. I vissa fall är det emellertid lämpligt att montera 10 15 20 25 30 35 449 795 7 kretskortstödaggregatet direkt på kàpan 123 (fig 4).

I detta fall kan stödens 103 monteringsorgan 107 monte- ras direkt på ändkàpans 123 insida 125 eller kan àtskil- jas därifrån med hjälp av ett par ihåliga, invändigt gängade distansorgan 127. Ett par gängade bultar 128 användes för att fästa ändkåpan 123 och distansorganen 127 på stöden 103. Således fungerar ändkàpan 123 i fig 4 som en av monteringsplattorna för kretsstödanordningen.

På motsvarande sätt kan monteringsplattan 115 fylla dubbla syften, nämligen utgöra en stomme, på vilken en analog/digital indikeringsanordning, t ex de i fig 1 och 6-10 visade anordningarna, kan monteras. Plattan 115 kan valfritt fästas pà huset 500 med hjälp av radi- ellt anordnade gängade fästdon 124 (se fig 3). Ändkàpan 123 är av“konventionell utformning och så dimensionerad, att delen 125 kan fastmonteras i hu- set 500. Ändkàpan 123 har ett flertal elektriska kopp- lingsdon 129 av genomförningstyp, till vilka lednings- knippets 117 ledningar kopplas. Kopplingsdonen 129 omges av ett anslutningshölje 131, som utgör del av ändkàpan 123. Kopplingsdonen 129 och höljet 131 har konventionell form och kan användas tillsammans med ledningar av in- sticks- eller påskruvningstyp, som är välkända inom flyginstrumenttekniken. Ändkåpan 123 fästes på huset 500 med hjälp av något konventionellt fästorgan. Exem- pelvis kan huset 500 vara invändigt gängat för mottag- ning av komplementära gängor på ett anpassat parti av ändkåpan 123. Vidare kan man använda ett bajonettlås.

Alternativt kan ändkåpan 123 fastsättas på huset 500 med hjälp av radiellt anordnade, gängade bultar eller genom lödning. Om så önskas kan en packningstätning, t ex en 0-ring 133 anordnas runt ändkàpsdelens 125 pe- riferi.

Ehuru anordningen i fig 2 visar totalt fyra rektan- gulära kretskort, som är staplade på varandra, torde det inses att färre eller fler kretskort kan anordnas pà det visade sättet. Exempelvis kan enligt fig 3 och 5 tre stycken kretskort 101 och 102 monteras samman. lO 15 20 25 30 35 449 795 8 Fig 4 visar ett par kretskort 101, som åtskiljes medelst stöd 103, vilka i sin tur är monterade på en monterings- platta 115 och en ändkàpa 123, vilken i denna utförings- form fungerar som en monteringsplatta.

I fig 5 är två kretskort 101 och ett kretskort 102 monterade på stöd 103 och distansorgan 105. Kretskorts- och stödanordningen monteras därefter på monteringsplat- tan 115 och ändkàpan 123, vilket beskrivits ovan med hänvisning till fig 4. Tack vare modularrangemanget kan ett cirkulärt kretskort 121 lätt monteras mellan ändkàpan 123 och monteringsanordningen med rektangulärt kretskort med hjälp av ihåliga distansorgan 127 och 130, genom vilka gängade bultar 128 sträcker sig från ändkåpan 123 till invändigt gängade monteringsorgan 107. Vid behov kan ett längsträckt, stângformat distans- organ 134 anordnas mellan monteringsplattan 115 och ändkåpan 123 (eller en monteringsplatta 113) för åstad- kommande av en ytterligare styvhet hos kretskorts- monteringsplattsanordningen.

Naturligtvis kan andra antal och kombinationer av rektangulära och/eller cirkulära kretskort utnyttjas, vilket torde inses av fackmannen. Exempelvis kan endast ett kretskort 101 monteras på ett par stöd 103 medelst fästdon 111 och därefter monteras på monteringsplattor 113 och 115 eller alternativt på en ändkàpa 123 och en monteringsplatta ll5. och Ovan beskrivna kretskortsmonteringsanordningar erbjuder åtskilliga till att isolera de fördelar. Anordningarna medverkar rektangulära kretskorten fràn vib- ration, som påverkar instrumenthuset, eftersom det ej finns någon direkt kontakt eller mekanisk förbindelse mellan huset och kretskorten. Dessutom är de beskrivna anordningarna extremt flexibla genom att ett flertal kretskort med både rektangulär och cirkulär form enkelt kan hopmonteras till en kompakt enhet. Dessutom under- lättar de beskrivna kretskortsmonteringsanordningarna användningen av elektriska komponenter och kretsar, t ex storskaliga, integrerade kretsar och mikroproces- lO 15 20 25 30 35 449 795 .-v 9 sorer, vilka annars är alltför stora för montering på ett konventionellt, cirkulärt kretskort. En ytterligare fördel är att modultekniken hos föreliggande uppfinning möjliggör uppbyggnaden av kretskorten och tillhörande elektronik som ett underaggregat, vilket är skilt från en analog och/eller digital instrumentdisplay (fig 6-10).

Den inneboende flexibiliteten hos dessa monteringsan- ordningar gör det möjligt att skräddarsy kretsen efter en speciell kunds krav för användning vid vilken som helst displaytyp, oberoende av om denna är analog, digi- tal eller en kombination av dessa typer. De ovan be- skrivna anordningarna möjliggör även optimal användning av det begränsade utrymme, som finns tillgängligt i ett cylindriskt instrumenthus samtidigt som de kan upp- ta sofistikerade, elektroniska kretsar och åstadkomma ett enkelt lättillverkat och robust stöd för sådan elek- tronik och tillhörande displaymekanismer.

Modulformad analog/digital instrumentdisplay Pig 6 visar en modulformad, bakgrundsbelyst, analog/ digital instrumentdisplay, som är användbar tillsammans med ovan beskrivna kretskortsmonteringsanordning. Dis- playanordningen 200 har en stomme 201 (vilken exempelvis kan utgöras av monteringsplattan 115 i fig 2-5), på vilken en analog mätarmekanism 203 är monterad pà vil- ket som helst konventionellt vis. Mätarmekanismen 203 är av konventionell och välkänd form och kan exempelvis innefatta en vridspolsmekanism av D'Arsonval-typ. Mätar- mekanismen 203 har en roterbar eller vridbar axel 205, som sträcker sig huvudsakligen parallellt med ett in- strumenthus 500 längdaxel (visas i fig 8). Mätaraxeln 205 har ett artikulerat parti 207 i ena änden, till vilken en visare 257 för en analog visartavla mekaniskt anslutes. Ett konsol- och distansaggregat 209 är monterat på mätarmekanismens 203 hus (eller alternativt monterat på stommen 201). Mätarhuset har ett par mon- teringstappar 210.

Ett med montering av en analog mätarmekanism förknip- pat problem är att visaren 257 i allmänhet måste fästas 10 15 20 25 30 35 449 795 10 på mätaraxeln 205 före montering av övriga komponenter, såsom analog visartavla, digital display eller bakgrunds- belysningsorgan. Detta beror på att mätarmekanismen måste balanseras med visaren monterad. Ett sådant krav förhindrar montering av de olika analoga komponenterna på ett direkt sätt. Följande anordning har för avsikt att undanröja detta problem.

Ett kretskort 211, som är i huvudsak cirkulärt och monterbart i det cylindriska instrumenthuset, monteras på konsolaggregatet 209, vilket kommer att beskrivas närmare i detalj nedan. Kretskortet 211 har en öppning 213 och en slits 214 för mottagning av axeln 205. Fig 7 visar att kretskortet 211 innefattar ett flertal elek- triska kontakter, som utgöres av pläterade, genomgående öppningar 215 i ett kretskort 211, på vilket tilled- ningstràdarna från fattningar 217 av digitala displayer monteras på konventionellt vis, exempelvis genom löd- ning. Fattningarna eller socklarna 217 är anordnade att mottaga tilledningstrådarna från utläsningsorgan 219 för den digitala displayen, vilka organ exempelvis kan utgöras av glödlampor eller lysdioder.

På kretskortet 211 är monterat en ljusuppsamlar- platta 221. Denna platta är anordnad att monteras i det cylindriska huset 500 och formad av ett väsentligen genomskinligt, ljusuppsamlande material, t ex det som går under varubeteckningen PLEXIGLAS . Plattan 221 har en första öppning 223 för mottagning av displayen 219 och en andra öppning 225 med en slits 226 för mottagning av axelns 205 parti 207. Den första öppningen 223 har vidare en fläns eller urtagning 227 för upptag- ning av ett displayfilter 229. I ena änden av en ljus- ledning 231, vilken är gjord av ett ljusöverförande material, exempelvis samma material som ljusuppsamlar- plattan 221 eller vilket som helst av välkända fiber- optikmaterial, är anordnad i öppningen 225.

Ljusuppsamlarplattan 221 har vidare en urtagning 233 för upptagning av belysningsorgan 235 och för ökning lO 15 20 25 30 35 449 795 11 av ljusuppsamlingen från detta med hjälp av ljusuppsam- larplattan 221. Urtagningen 233 har även ett parti för mottagning av ljusledningens 231 andra ände och för placering av denna intill belysningsorganet 235, vilket visas i fig 8. Belysningsorganet 235 har exempelvis ett par pà ett kretskort 237 monterade glödlampor.

En visartavla 245 är monterad på ljusuppsamlarplat- tan 221 medelst gängade fästdon 247 och 248. Visartav- lan 245 är formad av ett ljusöverförande eller en trans- luscent visartavla eller skiva. Visartavlan och marke- ringarna kan även formas som en integrerad del av ljus- uppsamlarplattans 221 ena sida.

Visartavlan 245 har en öppning 251, vilken expone- rar displayen 219 via filtret 229, när instrumentet' är monterat. Visartavlan 245 har även en öppning 253 och en slits 255 för upptagning av mätaraxelns 205 ände 207. Tavelvisaren 257 kan»innefatta ett opakt, ljusreflekterande parti 259 (exempelvis vit färg) för selektiv blockering eller riktande av ljusemission från visaren 257 längs valda partier därav.

Det analoga/digitala instrumentet monteras på föl- jande vis. Mätarmekanismen 203 fästes på stommen 201 och konsolerna 209 monteras på mätarmekanismen 203.

Tavelvisaren 257 fastsättes (exempelvis genom limning) på mätaraxelns 205 ände 207. Distansorganet 239 monte- ras på kretskortet 211 via ett gängat fästdon 240. Krets- kortet 211 (på vilket socklarna 217 fastlötts tidigare) föres över visaren 257 och axeln 205 via slitsen 214 och sättes på konsoldistansorganen 209 och tapparna 210. Ett par gängade tappar 241 används för fastsätt- ning av kretskortet 211 på distansorganen 209.

Ljusledningen 231 monteras i urtagningen 233. Ljus- ledningen kvarhàlles i urtagningen 233 mot ljusuppsam- larplattan 221 med hjälp av kretskortet 237 och ett par gängade fästdon 243.

Ljusuppsamlarplattan 221 (med lampkretskortet 237 och på detta monterad ljusledning 231) föres över visa- ren 257 och mätaraxeln 205 via slitsen 226, så'att axelns lO 15 20 25 30 35 449 795 12 205 parti 207 hamnar alldeles under ljusledningen 231 'i ljusuppsamlarplattans öppning 225 (fig 8). Ljusuppsam- laraggregatet anbringas på de två monteringstapparna 241 och fästes på mätarhustapparna 210 via ett par fäst- don 244, som föres genom öppningar i ljusuppsamlarplattan, kretskortet 211 och distansorganen 242 (fästa vid krets- kortet 237). Monteringstapparna 241 åtdrages därefter för låsning av kretskortet 211 på distansorganen 209.

Utläsningsorganen 219 pluggas in i socklarna 217 och polariseringsfiltret 229 (om en självupplyst, digi- tal display användes) monteras i urtagningen 227 i ljus- uppsamlarplattan 221.

Visartavlan 245 föres över visaren 257 via öppningen 251 och över mätaraxelns 205 parti 207 via slitsen 255 i visartavlarn 245 (motsvarar slitsen 226 i ljusuppsam- larplattan 221), så att mätaraxelns parti 207 anordnas i öppningen 253 (fig 8). Vid fall, då visaren 257 är alltför stor för att kunna föras genom öppningen 251 kan slitsen 255 sträcka sig hela vägen ut till visar- tavlans 245 periferi (fig 9).

De tvâ gängade fästdonen 247 föres genom öppningar i visartavlan 245 och ljusuppsamlarplattan 221, vilka är anordnade i ungefärliga positioner kl 8 och kl 4, och fästes på monteringstapparna 241. De gängade fästdonen 248 föres genom en öppning i tavlan 245, vilken är an- ordnad i en ungefärlig position kl 12, och fästes i en på motsvarande sätt gängad öppning i ljusuppsamlar- plattan 221. Ett gängat fästdon 250 föres genom öpp- ningar i visartavlan 245 och ett nedre parti av filt- ret 229, vilka öppningar är anordnade i ungefärliga positioner kl 6, och fästes på distansorganet 239.

När den analoga/digitala instrumentanordningen full- bordats, kan den lätt monteras på den tidigare beskrivna kretskortsmonteringsanordningen och införas i det cy- lindriska huset 500, vilket visas i fig 8 och 12b. Ett genomskinligt fönster 505 är anordnat mellan huset och en kvarhållningsring 503, som är pàförd det cylindriska husets 500 ena ände. Kretsen för den digitala displayen lO 15 20 25 30 35 449 795 13 och den analoga mätarmekanismen anslutas lätt till ex- terna signaler eller till en signalbehandlíngs/kondi- tioneringskrets (såsom den ovan beskrivna kretsen i samband med kretskortsmonteringsanordningen) på vilket som helst konventionellt sätt, t ex via ändkåpans 123 kopplingsdon 129.

Det torde inses att den ovan beskrivna anordningen möjliggör en bakgrundsbelyst, analog/digital display, som innefattar en belyst visare och som lätt kan monte- ras utan att displaykomponenterna och den analoga meka- nismen med visare påverkar varandra. Bakgrundsbelysning av visartavlan 245 àstadkommes medelst ljus från belys- ningsorganet 235, vilket ljus uppsamlas och överföres genom ljusuppsamlarplattan 221. Ljuset från belysnings- organet 235 överföres också till visaren 257 via ljus- ledningen 231.

Om displayen 219 är av den självbelysta typen be- hövs ingen kantbelysning. Kantbelysning av en sådan' u självupplyst display skulle reducera displaykontrasten genom utsuddning av displayens upplysta siffror. För att förhindra detta och öka displaykontrasten för sådana självupplysta displayer är filtret 229 av polariserande typ och verkar för reducering av omgivningsljusets ef- fekt på displayens 219 exponerade yta. Dessutom är ur- tagningens 233 kant täckt med ett opakt material, såsom svart färg, för att förhindra att ljus, som överföres genom ljusuppsamlarplattan 221, när displayens expone- rade yta. Om en icke-självupplyst display, t ex en dis- play av flytande kristaller, användes är det naturligt- vis lämpligt att kantbelysa en sådan display, varvid urtagningens 233 kant kan lämnas genomskinlig och pola- riseringsfiltret 229 uteslutas.

Den beskrivna, analoga/digitala displayanordningen möjliggör uppbyggnad av ett enkelt men ändå mångfacite- rat instrument till en kompakt enhet, som kan monteras i ett cylindriskt instrumenthus. Eftersom de olika kom- ponenterna är i moduler kan de digitala och analoga delarna av displayerna monteras (eller nedmonteras för 10 l5 20 25 30 35 449 795 14 reparation) utan att påverka varandra.

Detta reducerar av sådana displayer och medför en billig men ändå robust, analog/digital display.

Fig 9 visar en alternativ utföringsform av en analog/ digital display 300. Displayen 300 liknar till stor del den i fig 6 visade displayen och motsvarande kompo- nenter har betecknats med samma hänvisningssiffror.

Pig 9 visar en icke-självupplyst display 301, t ex display med flytande kristaller. Sådana displayer kan vara av trådlös typ eller innefatta ledningstrådar el- ler stift för montering pà en sockel eller direkt på ett kretskort, såsom beskrivits tidigare med hänvisning till fig 7. Om en trådlös, displayen 301 användes mäste vissa organ för anslutning av kontaktkuddar på displayen till etsade uttag 215 på kretskortets 211 yta utnyttjas. kan ha många former. icke-belyst display, såsom Sådana kontaktorgan Vid den föredragna utföringsformen har emellertid kontaktorganet formen av två kontaktlis- ter 303 av ett elastomert, dielektriskt material, i vilket ett flertal åtskilda, ledande partier är inbäd- dade (eller formade på listens yta). Sådana typer av elastomera kontaktlister är väl kända och ett exempel på dessa säljs under namnet ZEBRAK).

Eftersom kontaktlisterna 303 är något böjliga måste ' något organ för att stödja dem anordnas mellan displayen 301 och kretskortets 211 uttag 215. För detta ändamål har ett styrorgan 305 med tvâ tvärriktade slitsar 307 monterats på kretskortet 211 medelst fästorgan 309.

En monteringsplatta 311 för belysningsorganet 235 har likaså ett par tvärriktade slitsar 313 för mottagning och styrning av kontaktlisterna 303.

Ljusuppsamlarplattan 315 företer vissa likheter med-uppsamlarplattan 221 (fig 6) och har en urtagning 317 och ett par tvärriktade slitsar 318 (inriktade med kretskortet 311 slitsar 313), vilka är anordnade att mottaga displayen 301 och kontaktlisterna 303, samt en andra öppning 319, som är anordnad att mottaga ljus- ledningen 231 och mätaraxeln 205.

Den analoga/digitala displayen 300 monteras på föl- lO 15 20 25 30 35 449 795 15 jande vis. Mätarmekanismen 203 monteras på stommen 201 och det enda distanskonsolaggregatet 329 fästes på me- kanismens 203 hus. Kretskortet 211 föres över axeln 205 via den radiella slitsen 214 och fästes på tapparna 210 och konsoldistansorganet 329 med hjälp av tre gänga- de monteringsorgan 241. Kontaktliststyrningen 305 mon- teras på kretskortet 211 via ett par gängade fästdon 309, vilka passar i gängade bussningar 310 på kretskor- tet 311.

Ljusledningen 231 placeras i urtagningen 316 (på motsvarande sätt som vid utföringsformen i fig 8), vil- ken är formad i ljusuppsamlarplattan 315, med ena änden belägen i plattans 315 öppning 319. Lampmonteringsplat- tan 311 (pá vilken lampor 225 tidigare monterats) an- bringas på ljusuppsamlarplattans 315 baksida på sådant sätt, att de tvärriktade slitsarna 313 inriktas med plattans 315 slitsar 318. Ljusuppsamlarplattan och lamp- monteringsplattan föres över axeln 205 och visaren 257 ~ (som tidigare monterats på axeln 205 i syfte att tillåta balansering av mätarmekanismen) via radiella slitsar 321 och 323 i plattan 315 resp lampmonteringsplattan 311. i Ljusuppsamlarplattan 315, ljusledningen 231 och lampmonteringsplattan 311 fästes på det övre paret av monteringstappar 241 (tidigare fästa pà tapparna 210) medelst gängade fästdon 329, vilka passar i öppningar i ljusuppsamlarplattan 315.

Kontaktlisterna 303 införes i slitsarna 318, 313 och 307 tills de kommer i beröring med de på kretskor- tet 311 formade, etsade kontakterna 215. Displayen 301 med flytande kristaller föres in i urtagningen 317 tills dess trådlösa kontakter anlägges mot kontaktlisternas 303 kanter.

Visartavlan 245 föres över visaren 257 och axeln 205 pà motsvarande sätt som vid utföringsformen i fig 8.

Visartavlan 245 monteras på ljussamlarplattan 315 medelst tre gängade fästdon 325 och ett gängat fästdon 327.

Fästdonen 325 skruvas in i Visartavlan 345 och ljusupp- 10 15 20 25 30 35 449 795 16 samlarplattan 315 vid ungefärliga positioner kl 8, 12 och 4, medan fästdonet 327 skruvas genom visartavlan 245, ljusuppsamlarplattan 315 och lampmonteringsplattan 311 vid den ungefärliga positionen kl 6 och fästes pà monteringsplattan 241. Eftersom visartavlans 245 öppning 251 är något mindre än displayens 301 ytterperiferi fixeras displayen till kontakt med kontaktlisterna 303.

Med den ovan beskrivna anordningen kantbelyses en icke-självupplyst, digital display 301 medelst ljuset från belysningsorganet 235, vilket ljus uppsamlas och överföres genom ljusuppsamlarplattan 315. Dessutom bak- grundsbelyser ljusuppsamlarplattan 315 visartavlan 245 och visaren 257 belyses med ljus från belysningsorganet 235 via ljusledningen 231. Dessutom kan den ovan beskriv- na anordningen lätt uppta digitala displayer av trådlös typ (både självupplysta och icke-självupplysta) till en kompakt, robust och lätt monterbar enhet.

Pig 10 visar ytterligare ett exempel på montering av trådlösa, digitala displayer i ett analogt/digitalt instrument och visar ett ytterligare exempel på fast- sättning av en visare på en analog mätaraxel (fig 11).

De delar och komponenter i denna utföringsform, som har motsvarighet i de tidigare visade utföringsformerna, har givits mot dessa utföringsformer identiska hänvis- ningssiffror.

Gängade monteringstappar 409 användes för montering av kretskortet 211 på distansorgan 423 och utskott 425 av en mätarmekanism 203, som i sin tur är monterad på stommen 201. Kretskortet 211 kan anslutas till externa signaler via vilket som helst konventionellt organ, exempelvis medelst ett ledningsknippe 421 (visas delvis i tig 10). I En trådlös display 301 är monterad på etsade urtag 215 i kretskortet 211 via kontaktlister 303 av elasto- mertyp. Istället för det slitsförsedda styrorganet 305 och lampmonteringsplattan 311 (fig 9) är ett distansor- -gan 401 anordnat mellan kretskortet 211 och displayen 301. Ett displayhus 403 med en öppning 405 för exponering lO 15 20 25 30 35 449 795 17 av displayen 301 anlägges mot distansorganet 401 och fästes på kretskortet 211 medelst fästdon 406. Display- huset 403 låser fast displayen 301 mot kontaktlisterna 303, varvid kontaktlisterna 303 pressas till kontakt med på displayen 301 formade kontaktkuddar och etsade kontakter 215 i kretskortet 211. Ett par packningar 407 är anordnade mellan varje ände av displayen 301 och en yta av distansorganet 401. Displayens 301 baksida berör ej distansorganet 401.

När den digitala displayen 301 monterats på krets- kortet 211, fästes visartavlarn 245 pà tappar 409 me- delst gängade fästdon 411. En icke upplyst visare 413, som innefattar ett gängat parti 415 längs axeln 416, skruvas in i en komplementär, gängad bussning 417 i mätarmekanismens 203 vridbara mätaraxel 419, vilket beskrives närmare nedan under hänvisning till fig 11.

Vid utföringsformen i fig 10 finns inget belysnings- organ för den digitala displayen eller bakgrundsbelys- ningsorgan för visartavlan och visaren. Emellertid torde det inses att ett sådant belysnings- och bakgrundsbelys- ningsorgan lätt kan införas i denna utföringsform. Exem- pelvis kan displayhuset 403 formas av ett ljusgenomskin- ligt och -uppsamlande material och belysningsorganet (exempelvis 235 i fig 9) skulle kunna anordnas intill displayhuset för kantbelysning av displayen. Alternativt (fig 6) eller 315 (fig 9) införas för kantbelysning av displayen 301 och bak- kan ljusuppsamlarplattan 221 grundsbelysning av visartavlan 245. Om man önskar en upplyst visare kan visaren 413 ersättas med en upplyst visare 257 (fig 6 eller 9) och ljusledning 231.

Displaymonteringsanordningen i fig 10 möjliggör på ett fördelaktigt vis en fastmontering av en trådlös, digital display och tillhörande kontaktlister till kon- takt med på ett kretskort formad uttag. Det år uppenbart att den beskrivna anordningen gör det möjligt att monte- ra displayen utan påverkan av den analoga mätarmekanismen eller mätaraxeln. Den påskruvbara visaren förenklar montering, då belysning av visaren ej behövs. 10 15 20 25 30 35 449 795 18 Mera speciellt eliminerar användningen av den på- skruvbara visaren behovet av slitsar eller urtagningar i visartavlan, vilka något förtar visartavlans utseende.

Ehuru konstruktionen av den påskruvbara visaren synes vara okomplicerad uppstår åtskilliga problem. För det första formas mätaraxeln 419 i allmänhet av extremt tunnväggigt, ihåligt rörmaterial (vanlifi^n material med låg vikt, t ex aluminium av mjuk kvalitet), i vilket det är svårt att åstadkomma invändiga gängor På grund av materialets tunnhet. Om mer än en liten kraft app- liceras på axeln 419 skulle den förmodligen bockas eller vridas, varvid dess användbarhet som mätaraxel skulle försvinna. För det andra vore det lämpligt om visaren kunde låsas i ett önskat vinkelläge i förhållande till mätaraxeln 419 och visartavlan 245 vid fastsättning av visaren 413 pà mätaraxeln. Slutligen bör avståndet från visaren till visartavlans yta vara inställbart för tillåtande av små variationer (såsom tjocklek) hos de olika komponenterna.

För detta ändamål konstrueras och monteras den på- skruvbara visaren, som visas i detalj i tvärsektion i fig 11, på följande sätt. En bussning 417 är invändigt gängad och har en krage 418 vid sin ena ände. Bussningen 417 är monterad i mätaraxelns 419 ena ände, varvid kra- gen anligger mot mätaraxelns ände. Bussningen 417 kan formas av ett tunnväggigt men ändock lätt spânbearbetbart material (t ex aluminium av spànbearbetbar kvalitet) och tjänar till att styva änden av mätaraxeln 419, in i vilken den föres utan att avsevärt öka axelns 419 vikt eller tröghet. Bussningen 417 hålles i mätaraxeln 419 medelst en klick lim, som appliceras på bussningens utsida före införingen i mätaraxeln. visaren 413 har en öppning 414, som gör det möjligt att föra visaren över visaraxeln 415 tills visaren an- ligger mot undersidan av skafthuvudet 429, som har större diametern än visaraxelns 415 skaft och visaröppningen 414. visaren fästes på axeln 415 och mot huvudet 429 medelst ett konventionellt fästorgan, t ex ett lim. lO 15 20 25 30 35 449 795 19 En låsmutter 427 skruvas därefter på visaraxelns 415 gängade parti.

Den digitala displayen och visartavlan hopmonteras på det sätt, som beskrivits ovan under hänvisning till fig 10. Visaraxelns 415 gängade parti föres genom vi- sartavlans 245 öppning 253 och skruvas in i bussningen 417 tills visaren 413 befinner sig på lämpligt avstånd från visartavlan 245 och vid en lämplig vinkelposition i förhållande till tavlan. på mätaraxeln 419 genom vridning av låsmutterns 427 Visaren fixeras därefter (exempelvis med hjälp av en liten tång) tills den kommer i beröring med bussningens 417 krage 418. Om så önskas kan låsmuttern fästas permanent genom applicering av en limklick på det ställe, där mutterns och visaraxeln 415 står i beröring med varandra.

Det är uppenbart att den beskrivna, påskruvbara visaren möjliggör enkel justering av vinkelpositionen och avståndet för visaren i förhållande till visartav- lan. Den i mätaren införda, gängade bussningen motta- ger visaraxeln och tjänar till att styva mätaraxelns väggar för att förhindra bockning eller förvridning av denna, när visaren skruvas på mätaraxeln.

Såsom nämnts tidigare är kretskortsanordningen i fig 2-5 och de analoga/digitala displayanordningarna i fig 6-10 utformade inom gränserna för ett instrument- hus 500 med standarddiameter (t ex 50 mm), vilket fram- går av fig 12a-12c. En typisk analog/digital instrument- yta visas i fig 12a. Det analoga/digitala instrumentet 200 och kretskortsmonteringsanordningen 100 visas i sektion i fig 12b, varvid anordningarna befinner sig i det cylindriska huset 500. Pig 12c visar bakifrån huset S00 med påsatt ändkåpa 123.

Såsom nämnts ovan kan kretskorten 101 och 102 inne- hålla elektronikkretsar och komponenter för drivning av de digitala displayerna och utförande av skalnings- och signalbehandlingsfunktioner för den analoga mätar- mekanismen. Ett exempel på en typ av konventionell krets, som kan användas tillsammans med de olika utföringsfor- 449 795 20 merna av föreliggande uppfinning, visas i blockform i fig 13.

Claims (12)

449 795 2 l PATENTKRAV

1. l. Modulformad analog/digital instrumentdisplay- anordning för användning i ett cylindriskt hus (500), k ä n n e t e c k n a d av en i huset (500) monterbar stomme (20l); en analog mätarmekanism (203), som är monterbar i huset och monterad på stommen sàmt innefattar en vridbar axel (205; 419) med ett parti, som sträcker sig väsentligen parallellt med husets längdaxel; ett i huset monterbart kretskort (211), som är monterat àtskilt fràn mätarmekanismen, som på åtminstone ett parti har elektriska kontakter (215) och som vidare har en öppning (213) för mottagning av mätarmekanism- axeln; en digital display (2l9; 301); ett organ för montering av den digitala displayen på kretskortet, vilket organ har ett don (2l7; 303) för elektrisk anslut- ning av displayens elektriska kontakter till kretskortets kontakter; en i huset monterbar, analog visartavla (245), vilken är monterad på kretskortet samt innefattar en första öppning (253) för mottagning av mätarmekanisms- axeln och en andra öppning (251) för exponering av den digitala displayen; samt en pá änden av den genom visar- tavlan sig sträckande mätarmekanismsaxeln monterad visare (257; 413), vilken är anordnad intill en sida av visar- tavlan. '

2. Instrumentdisplayanordning enligt krav 1, k ä n - n e t e c k n a d av att monteringsorganet vidare har ett distansorgan (2l7; 305; 401) mellan kretskortet (211) och den digitala displayen (219; 301), ett elektriskt ledande don (303) mellan displayen och kretskortet för hopkoppling av den digitala displayens elektriska kon- takter och kretskortets elektriska kontakter (215) samt ett don (229, 245; 245;403) för fastlåsning av displayen, det elektriskt ledande donet och distansorganet på krets- kortet.

3. Instrumentdisplayanordning enligt krav 1 eller 2, 449 795 .-v 22 k ä n n e t e C k n a d därav, att displayen har åt- minstone en rad elektriska kontakter, som är formade därpå; att kretskortet (211) har åtminstone en rad elek- triska kontakter (215), som är formade därpå och anord- nade i huvudsak mittför displayens kontakter; och att det elektriska ledande donet innefattar åtminstone en list (303) av dielektriskt material med elektriskt ledande partier, vilka är åtskilda och anordnade att elektriskt förbinda raden av displaykontakter med raden av kretskortkontakter, då displayen är monterad på krets- kortet.

4. Instrumentdisplayanordning enligt krav 3, k ä n - n e t e c k n a d därav, att det elektriskt ledande donet har åtminstone ett par lister (303) av elastomert, dielektriskt material med elektriskt ledande områden; att de elastomera listerna och distansorganet (401) är så dimensionerade, att de elastomera listerna sammanpressas något, när displayen (301), de elastomera listerna och distansorganet fastlåses på kretskortet (211) medelst nämnda låsdon (403), varvid displaykontakterna och krets- kortskontakterna anslutes elektriskt på ett tvångsmässigt vis via de ledande områdena av de elastomera listerna.

5. Instrumentdisplayanordning enligt krav 2, k ä n - n e t e c k n a d därav, att distansorganet har åt- minstone ett styrdon (305), som är monterbart i huset och anordnat mellan kretskortet (211) och displayen (301), varvid nämnda don har åtminstone en tvärriktad slits (307) för mottagning av och styrning av det elektriska ledande donet (303) mellan displaykontakterna och kretskortskon- takterna och varvid làsdonet låser displayen, det elek- triskt ledande donet och distansdonet på kretskortet samt varvid låsdonet innefattar den analoga visartavlan (245).

6. Instrumentdisplayanordning enligt krav 2 eller 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att mätaraxeln (412) har en invändigt gängad bussning (417) och att visaren (413) har ett komplementârt, gängat parti (415) samt en lås- mutter (422) för montering av visaren på den gängade 449 795 23 bussningen, som är anordnad i mätaraxeln.

7. Instrumentdisplayanordning enligt något av före- gående krav, k ä n n e t e c k n a d av ett organ (235), som är anordnat att bakgrundsbelysa visartavlan (245).

8. Instrumentdisplayanordning enligt något av före- gående krav, k ä n n e t e c k n a d av organ (235; 315) för belysning av den digitala displayen.

9. Instrumentdisplayanordning enligt något av före- gående krav, k ä n n e t e c k n a d av en i huset (500) monterbar ljusuppsamlarplatta (221: 315), vilken är mon- terad på kretskortet (211) och formad av ett ljusöver- förande material samt innefattar en första öppning (223; 317) för mottagning av åtminstone ett parti av displayen (2l9; 301) samt en andra öppning (225; 319) för mottag- ning av mätarmekanismsaxeln (205); en ljusledning (231), vars ena ände är anordnad i nämnda andra öppning av ljus- uppsamlarplattan; att visartavlan (245) har ljusöver- förande partier, vilka indikerar valda visartavelmar- keringar, varvid visartavlans första öppning (253) är anordnad att även mottaga ett parti av ljusledningen (25l); att visaren är ljusöverförande och anordnad in- till ljusledningen; och ett intill ljusuppsamlarplattan och ljusledningen monterat organ (235) för belysning av ljusuppsamlarplattan, varvid de ljusöverförande partierna av visartavlan belyses medelst ljus, som sprides medelst ljusuppsamlarplattan, och varvid visaren belyses medelst av ljusledningen överfört ljus, samt varvid den digitala playen är anordnad i ljusuppsamlarplattans första öpp- ning (223; 317), så att displayen kantbelyses av medelst ljusuppsamlarplattan spritt ljus.

10. Instrumentdisplayanordning enligt krav 9, k ä n - n e't e c k n a d av att den digitala displayen (301) är en display med flytande kristaller.

11. ll. Instrumentdisplayanordning enligt krav 9 eller 10, k ä n n e t e c k n a d därav, att ljusuppsamlarplattan (22l; 315) har en urtagning (223: 316) för mottagning av belysningsorganet (235) och ljusledningen (231), varigenom 449 795 24 ljusuppsamling och spridning ökas medelst ljusuppsamlar- plattan och ljusledningen.

12. Instrumentdísplayanordning enligt något av före- gående krav, k ä n n e t e c k n a d av att stommen (201) är anordnad att mottaga element, som uppbär ett eller flera väsentligen rektangulära kretskort.