專利名稱：儀表板指示器模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于M板的模擬儀器的領(lǐng)域，并且更具體地說，涉及機(jī)
動(dòng)車輛中的>(5^1指示器模塊。這種指示器模塊包括致動(dòng)器或電動(dòng)機(jī)，一 般是電磁致動(dòng)器或電動(dòng)機(jī)，其驅(qū)動(dòng)指示器(也稱為指針或指示物)進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)。
背景技術(shù)：
通常，這種模塊集成了 一般通過將光發(fā)送到旋轉(zhuǎn)軸的路徑的電致發(fā)光 二極管進(jìn)行的照明功能，旋轉(zhuǎn)軸可以是空心的或是導(dǎo)光體(透明的......)。
當(dāng)在夜晚使用條件下對(duì)指示器進(jìn)行照明有問題時(shí)，這種模塊通常能夠允許 對(duì)指針進(jìn)行充足的照明。因此可以利用亮度來估計(jì)照明的質(zhì)量，亮度為在 給定方向上光源的光強(qiáng)度除以在同一方向上該光源的表面積，以 Candela/m2為單位來表示。
然而，對(duì)機(jī)動(dòng)車輛儀Ul的日間照明的需求日益增長(zhǎng)。在此情況下， 利用現(xiàn)有技術(shù)的模塊，指針上所觀察到的亮度是不充足的。(典型地，在 日間條件下所要求的亮度值依據(jù)規(guī)范在50Cd/ii^與150Cd/n^之間)。
專利EP00679871是已知的，其提供了一種與#^故置在空心軸頂部的 指示器關(guān)聯(lián)的空心軸電動(dòng)機(jī)。電致發(fā)光二極管形式的光源枕故置在空心軸 和導(dǎo)向軸承內(nèi)部。在這種配置中，二極管發(fā)射的光的大部分反射在空心軸 的壁上，并且被吸收，因此對(duì)于指示器的照明是無用的。其結(jié)果是在指針 位置的亮度顯著損耗。在日間條件下，所獲得的發(fā)光M糟糕的。
申請(qǐng)PCT WO00138120也是已知的，其提供了一種透明軸電動(dòng)機(jī)。
同一部分。將光送入軸的電致發(fā)光二極管面向?qū)Ч饴窂椒胖谩Ｔ谠撾妱?dòng)機(jī) 中，由于主輪和軸是同一部分，因此輪中存在光的顯著損耗，并且在日間 條件下，在指示器位置所獲得的照明是糟糕的。
此外，對(duì)特殊指針形狀的需求日益增長(zhǎng)，該特殊指針形狀能使指示器
4指針在刻度盤的外圍運(yùn)動(dòng)，而非在刻度盤中央運(yùn)動(dòng)的傳統(tǒng)L形狀。
同樣在此情況下，由于可能引起照明重大損耗的大量光反射表面以及 物理介質(zhì)變化，制造這種指針?biāo)璧母鱾€(gè)部分是對(duì)指示器恰當(dāng)照明的障 礙。
因此，現(xiàn)有技術(shù)的模塊不能在日間使用時(shí)發(fā)出充足的照明度，以便達(dá) 到指示器的恰當(dāng)可視性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于通過提出一種優(yōu)化的模塊來彌補(bǔ)這種缺陷， 以使得在環(huán)境光線中，指示器的末端能夠有恰當(dāng)?shù)目?見性，而不需要其尺 寸的任何改變。
為此，本發(fā)明涉及一種儀a指示器模塊，包括旋轉(zhuǎn)的致動(dòng)器，所述 致動(dòng)器包括空心輸出軸和減速齒輪組，空心輸出軸控制指示器的運(yùn)動(dòng)，指 示器具有與光源相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)光路徑，所述光源具有給定的發(fā)光角度a，其
特征在于，所述導(dǎo)光路徑的外徑D在2.6毫米至5.5毫米之間，并且光源 設(shè)置在所述空心軸之下。
在對(duì)于該類型指示器將導(dǎo)光路徑的直徑選擇在這個(gè)不常用的值的范 圍內(nèi)提供了指針中光能損耗的解決方案，同時(shí)確保適當(dāng)?shù)腲質(zhì)量。
優(yōu)選地，由H表示的光源與軸的底部之間的距離被定義為最大等于
^^，從而確保軸的最佳照明。
為了在日間條件下獲得充足的照明，明顯的解決方案包括增加軸的 直徑。然而，現(xiàn)有技術(shù)的^4^L指示器模塊不允許具有外徑大于2.5亳米 的導(dǎo)光i^4圣。事實(shí)上，現(xiàn)有技術(shù)的模塊中軸直徑的增加造成光的成比例的 損耗(更多的光反射在空心軸的壁上和/或在由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸出輪中)。 最終，光的損耗太大?？上氲矫黠@增加軸的直徑以^更在指針處獲得的充足 的亮度，但是這造成了輸出軸與驅(qū)動(dòng)輪之間的軸距變化。因此，電動(dòng)機(jī)的 尺寸必須被整體修改，以便能夠放置相同的減速齒輪組，這從經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)化 角度來看是不期望的。
相似地，有可能使用功率更大的二極管來獲得更好的發(fā)光度，但通常 不可能針對(duì)這種機(jī)動(dòng)車輛應(yīng)用來考慮這種二極管的額外成本。此外，這種功率更大的二極管需要更強(qiáng)的電源，這意味著要消耗大量焦耳功率，這對(duì) 于機(jī)動(dòng)車輛應(yīng)用是不期望的。
因此，本發(fā)明的目的之一在于提供具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸的指示器模塊，以及 具有有限徑向厚度的軸承，其特征在于，空心軸的內(nèi)徑與容納該空心軸的
軸承的內(nèi)徑的比率大于0.9。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，光源包括未封裝的電致發(fā)光二極管，其私改置在 指示器的導(dǎo)光路徑之后，并且直接焊接在控制致動(dòng)器的印制電路上。
在另一實(shí)施方式中，光源包括具有尖頂形狀的電致發(fā)光二極管，其被 設(shè)置在空心軸中，位于指示器的導(dǎo)光路徑之后。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，指示器包括以單個(gè)材料用模具形成的單一部分， 其具有第一部分和第二部分，第一部分形成用于與致動(dòng)器的空心軸耦合的 軸，第二部分基本上垂直延伸，第二部分通過彎曲部分延伸或者不延伸， 該彎曲部分限定用于刻度盤邊緣通過的空間。
因此， 一方面，當(dāng)光在指示器中行進(jìn)時(shí)沒有物理介質(zhì)的變化，這不引 起光的損耗，另一方面，彎曲部分允許避免反射表面，并且因此允許限制 光的損耗。
本發(fā)明的另一目的在于能夠提出一種具有簡(jiǎn)化而經(jīng)濟(jì)的指示器結(jié)構(gòu) 的模塊，同時(shí)允許光從光源到指示器的優(yōu)化傳輸。
為此，在第二實(shí)施方式中，本發(fā)明提供一種沒有蓋的指示器，并且其 特征在于用作指示器的單一部分在兩個(gè)連續(xù)部分的取向改變的位置具有 反射傾斜區(qū)域。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種在其豎直部分上具有肩部的指示器 軸，肩部用于與空心軸的內(nèi)部形成接觸。因此，確保了LED與指示器的 下端之間的最佳距離，這確保了最佳發(fā)光度。


在閱讀參照附圖的以下描述時(shí)，將更好地理解本發(fā)明，在附圖中
圖1示出本發(fā)明所描述的^M^U旨示器模塊中使用的電動(dòng)機(jī)， 圖2示出根據(jù)本發(fā)明在第一實(shí)施方式中的指示器模塊， 圖3示出前一附圖的指示器模塊的截面圖，圖4示出本發(fā)明所描述的模塊的示意性截面圖，
圖5示出使用圖1的電動(dòng)機(jī)、根據(jù)本發(fā)明在第二實(shí)施方式中的指示器 模塊的截面圖，
圖6示出根據(jù)第三實(shí)施方式的沒有指針的指示器模塊，
圖7示出具有指針的、在前一附圖中示出的指示器模塊的截面圖，
圖8示出根據(jù)本發(fā)明在第一實(shí)施方式中的指針的單獨(dú)視圖，
圖9示出根據(jù)本發(fā)明在第二實(shí)施方式中的指針的單獨(dú)視圖，
圖10示出根據(jù)本發(fā)明有利實(shí)施方式的指針的具有肩部的下部的單獨(dú) 視圖，
圖11示出根據(jù)本發(fā)明有利實(shí)施方式的指示器模塊的截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出典型地用在當(dāng)前指示器模塊中的第一實(shí)施方式中的致動(dòng)器 2。其包括主體17, —般由塑料制成，通常包含電磁電動(dòng)機(jī)18;減速齒 輪組10;以及輪或空心輸出軸5，當(dāng)被電磁電動(dòng)機(jī)18驅(qū)動(dòng)時(shí)，其可旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)。致動(dòng)器2還包M用作軸承的凸出19,以引導(dǎo)在此不可見的指針3, 指針3由于與空心軸5的形狀匹配而'1^連接到空心軸5。該致動(dòng)器2用 于通過電連接凸耳20與機(jī)械支撐和導(dǎo)向元件21而乾故置并且連接到印制 電路4。
圖2示出用于>(^板的指示器模塊1,其包括電致動(dòng)器2和指針或指 示器3。這種模塊1通常焊接在支撐該模塊的印制電路4上，并且該組件 用于乾故置在機(jī)動(dòng)車輛的^M^中，以便指示機(jī)動(dòng)車輛的各種情況(燃料 指示器、速度計(jì)、轉(zhuǎn)速計(jì)......)。致動(dòng)器2具有用于這種應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)形狀
和標(biāo)準(zhǔn)尺寸。模塊1具有C-形的由導(dǎo)光材料制成的指針3，指針3具有第 一部分7和第二部分8，第一部分7形成用于與致動(dòng)器空心軸耦合的軸， 第二部分8基本上垂直延伸，并且通過彎曲部分延伸，該彎曲部分限定了 用于刻^it邊緣通過的空間。這種指針僅形成一個(gè)單一部分，其能夠限制 由于指針3的各個(gè)部分的取向變化而導(dǎo)致的光的損耗。
圖3詳細(xì)示出前一圖中示出的才莫塊1的內(nèi)部。指針3具有與致動(dòng)器2 的空心軸5耦合的第一部分7。該圓柱狀部分7的直徑D在2.6mm至5.5mm之間，因此能夠以最佳方式聚集由電致發(fā)光二極管6生成的光， 電致發(fā)光二極管6枕故置在距指針3的第一部分7的下端距離H處，其 最大值為_^。圖4解釋了該值。未封裝的焊接在印制電路4上的這
2.tan
⑤
種CMS類型元件直接放置在空心軸5之下?？梢韵氲綄⒕哂屑忭斝螤畹?非CMS的封裝二極管6放置在印制電路4上。指針3的第一部分7因此 具有集光表面，其具有在2.6mm至5.5mm之間的截面用于最佳收集由二 極管6產(chǎn)生的光。致動(dòng)器2具有軸間距9，如在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的， 對(duì)于這種類型的致動(dòng)器3，軸間距9具有常規(guī)的值。空心軸5的內(nèi)徑與容 納軸5的軸承的內(nèi)徑的比率大于0.9，這允許確保軸3的較大直徑對(duì)于在 所分配的并且固定的軸距9中放置相同齒輪組不造成障礙。以有利但非限 制的方式，可以利用具有強(qiáng)反射能力的J^h或鍍層來涂敷空心軸5的內(nèi) 徑，從而限制由于光線照射空心軸5的內(nèi)部而可能產(chǎn)生的光的耗z歉。
圖4示出本發(fā)明所描述的指示器模塊1的示意性截面圖，更具體地說， 指針3的第一部分7、以及#^故置在印制電路4上的光源6的單獨(dú)視圖。 光源以角度a發(fā)光，指針3的下部具有給定的直徑D。因此，對(duì)于從部分 7到光源6的最大等于^^的距離H，由光源6發(fā)射到部分7中的光最
2.tan —
\2」佳。
圖5示出用才艮據(jù)圖1的實(shí)施方式的致動(dòng)器2實(shí)現(xiàn)的模塊1的截面。
可以看見單塊指針，其第一部分7通過位于致動(dòng)器2的上部的凸出 19而被放置在空心軸5中。第一部分7是直徑在2.6mm至5.5mm之間的 圓柱狀的部分，并且其末端有利地但并非限制性地具有l(wèi)^形狀或彎月形 狀。這種特定形狀4吏得由LED 6發(fā)射的光輻射有可能保持聚焦并且平行 于第一部分7的軸線，從而限制了照射到空心軸5的內(nèi)部的光輻射中的不 參與軸的照明的量。
圖6示出第三實(shí)施方式中的致動(dòng)器2的外觀，其中，罩12包括封裝 的尖頂形狀的二極管，該二極管被直接焊接在罩12的內(nèi)部，位于為此提 供的凹陷13中。致動(dòng)器2具有固定凸耳14，其被提供以便能夠固定在印制電路4上 用于致動(dòng)器2的;tOML撐。在該實(shí)施方式中，致動(dòng)器2從后面被安裝，即 指針3在致動(dòng)器2的下表面上伸出。
圖7詳細(xì)示出該實(shí)施方式中的致動(dòng)器2的內(nèi)部。電致發(fā)光二極管6 是封裝的二極管，其被直接放置在空心軸5之下，用于指針3的最佳照明。 在該實(shí)施方式中，所連接的指針3通常具有以塑料材料制成的帽15。
圖8和圖9示出具有以導(dǎo)光材料制成的單一部分的指針3，包括第一 部分7和第二部分8，第一部分7用于連接到致動(dòng)器2的空心軸5中，第 二部分8垂直延伸到第一部分7。在圖8中，以單一部分構(gòu)成的這個(gè)指針 3沒有蓋，但在部分7和部分8兩者的結(jié)合處設(shè)置有黑色涂層，從而不對(duì) 用戶產(chǎn)生視覺障礙，并且使得折射引起的光損耗最小。
為了優(yōu)化部分7和部分8兩者之間的光的穿過，而不造成發(fā)光度的明 顯損耗，可以通過沉積具有顯著反射特性的某種材料(涂料或鍍層形式) 或通iW"表面16進(jìn)行蝕刻而提供反射表面16，如圖9所示。
根據(jù)圖10和圖ll示出的本發(fā)明有利實(shí)施方式，肩部23設(shè)置在豎直 軸上。圖10示出在其豎直部分7上具有這種肩部23的指針3的下部的單 獨(dú)視圖。這種肩部適用于將其在空心軸5中安裝在電動(dòng)機(jī)上時(shí)，精確定 位指針3。如在圖11中可見的，肩部抵靠空心軸內(nèi)部，空心軸具有用于 接納肩部的倒角。因此，確保了 LED與指針3的第一部分7的下端之間 的距離，這使得能夠得到最佳亮度。
權(quán)利要求
1.一種儀表板指示器模塊，包括旋轉(zhuǎn)的致動(dòng)器，所述致動(dòng)器包括空心輸出軸和減速齒輪組，所述空心輸出軸控制指示器的運(yùn)動(dòng)，所述指示器具有與光源相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)光路徑，所述光源以角度α發(fā)光，其特征在于，所述導(dǎo)光路徑的外徑D在2.6毫米至5.5毫米之間，并且所述光源設(shè)置在所述空心軸之下。
2. 如權(quán)利要求1所述的>^^指示器模塊，其特征在于，所述導(dǎo)光路 徑具有接觸所述空心軸的上部的肩部。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的^MA指示器模塊，其特征在于，所述光 源和所述導(dǎo)光路徑的與所述光源相對(duì)的底部之間的距離H最大等于<formula>formula see original document page 2</formula>
4. 如權(quán)利要求1、 2或3所述的^f^L指示器模塊，其特征在于，所 述指示器包括以單一材料模制的單一部分，其具有第一部分和第二部分， 所述第一部分形成用于與所述致動(dòng)器的空心軸耦合的軸，所述第二部分基 本上垂直延伸。
5. 如前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的>(5^1指示器模塊，其特征在 于，所述導(dǎo)光路徑的底部具有彎月形隆^面。
6. 如權(quán)利要求1所述的指示器模塊，其特征在于，所述空心軸的內(nèi)徑 與容納所述空心軸的軸承的內(nèi)徑的比率大于0.9。
7. 如前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的> ^指示器模塊，其特征在 于，所述空心軸的內(nèi)表面具有強(qiáng)反射能力。
8. 如前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的^M^指示器模塊，其特征在 于，所述光源包括放置在指示器的導(dǎo)光5M圣之后的電致發(fā)光二極管。
9. 如前一權(quán)利要求所述的^Jil指示器模塊，其特征在于，所述電致 發(fā)光二極管是未封裝的二極管，其直接焊接在印制電路上，所述印制電路 通過CMS類型的方法來控制所述致動(dòng)器。
10. 如權(quán)利要求1至7中的任意一項(xiàng)所述的儀4^U旨示器模塊，其特 征在于，所述光源包括尖頂形狀的電致發(fā)光二極管，其M置在所述空心 軸中，位于指示器的導(dǎo)光i^f圣之后。
11. 如前一權(quán)利要求所述的儀表板指示器模塊，其特征在于，所述電 致發(fā)光二極管是被放置在電動(dòng)機(jī)罩中的封裝二極管。
12. 如前一權(quán)利要求所述的儀表板指示器模塊，其特征在于，所述第 二部分通過彎曲部分延伸，所述彎曲部分限定了用于刻度盤邊緣通過的空 間。
13. 如權(quán)利要求9或10所述的儀^1指示器模塊，其特征在于，所述 部分在兩個(gè)連續(xù)部分的取向變化的位置具有光反射傾斜區(qū)。
14. 如前一權(quán)利要求所述的儀表板指示器模塊，其特征在于，通M 所述表面進(jìn)行蝕刻而獲得所述光反射傾斜區(qū)。
15. 如權(quán)利要求13所述的>(5^1指示器模塊，其特征在于，通過特定 材料的沉積來獲得所述光>^射傾斜區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種儀表板指示器模塊，其包括旋轉(zhuǎn)的致動(dòng)器，所述致動(dòng)器包括空心輸出軸和減速齒輪組，所述空心輸出軸控制指示器的運(yùn)動(dòng)，指示器具有與光源相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)光路徑，光源以角度α發(fā)光，其特征在于，所述導(dǎo)光路徑的外徑D在2.6毫米至5.5毫米之間。
文檔編號(hào)G01D13/26GK101495837SQ200780028122
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2007年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月24日
發(fā)明者丹尼爾·西格, 科里納·祖皮格-拉沙 申請(qǐng)人:松塞博茲公司