改進的儀表板的在后安裝的檢測模塊的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種儀表板的指示器模塊（34)，其包括電動機、機械式運動減小組件、輸出軸(11)、外殼（5)和光源（4)。所述電動機以機械與電的方式被連接在印刷電路（3)的第一表面(37)，且所述電動機經由穿過印刷電路（3)的輸出軸（11)和所述減小組件而驅動視覺指示器（1)圍繞旋轉軸線（36)，從而使所述指示器（1)在所述印刷電路（3)的第二表面（38)外部提供可視信息。所述光源⑷被定位在印刷電路⑶的第一表面（37)或第二表面（38)以便朝旋轉軸線（36)的方向發送光通量。外殼（5)具有照明框架（8)，所述照明框架（8)延伸超過印刷電路（3)的第二表面（38)，且圍繞視覺指示器（1)的旋轉軸線（36)形成。
【專利說明】改進的儀表板的在后安裝的檢測模塊
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于根據通常小于360°的角位置精確定位機構的步進式電動機 的領域。其更特別地涉及儀表板的所謂"在后的"指示器模塊，即其被安裝在印刷電路后面， 而有待定位的機構在印刷電路的如面提供彳目息。
【背景技術】
[0002] 已知在日本專利JP2010 197275中描述的用于儀表板的步進式電動機領域。該文 獻描述了包括電動機與機械減小組件的模塊，其控制由電致發光二極管照明的輸出軸。
[0003] 這種現有技術的裝置也在專利 JP2009 192290、US2006/243191、JP2010 276592 或EP1519159中已知。
[0004] 這些現有技術的文獻提出了在后安裝的指示器模塊的照明方案，但都有這樣的較 大的缺點，在于大大增加了被照明的指示器的或支承被照明的指示器的輸出軸的慣量。所 述慣量的增加不利于模塊的良好使用，不僅僅是因為指針反應時間增加，而且因為在被照 明的指示器或輸出軸的引導處的懸伸增加。這些缺點意味著在支撐輸出軸的軸承處產生更 大的機械應力。
[0005] 此外，現有技術的方案的光效并非最優，且會引起電致發光二極管（LED)和指示 器之間的交界處的光損失。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于提出一種在后安裝的用于儀表板的指示器模塊，所述指示器模 塊允許將發光指示器燈型的附加可視信息元件安設在指示器的頭部，并使指示器指針保持 良好的發光度且與相對于現有技術方案相比最小化的指示器慣量。
[0007] 本發明的另一目的在于提出電連接方面的簡單的方案。
[0008] 更特別地，本發明涉及一種儀表板的指示器模塊，該指示器模塊包括電動機、機械 式運動減小組件、輸出軸、外殼和光源，所述電動機以機械與電的方式被連接在印刷電路的 第一表面且經由穿過印刷電路的輸出軸與所述減小組件驅動視覺指示器圍繞旋轉軸線，從 而使所述指示器在所述印刷電路的第二表面外部提供可視信息，其特征在于，所述光源被 定位在印刷電路的第一表面或第二表面，從而沿垂直于旋轉軸線的發射方向發送光通量， 并且所述指示器能在旋轉軸線的方向上發送所述光通量的至少一部分。外殼具有照明框 架，所述照明框架延伸超過印刷電路的第二表面，且圍繞視覺指示器的旋轉軸線而形成。該 照明框的功能在于限制指示器的外部的光通量的損失。
[0009] 在一優選的實施方式中，外殼容納電動機和機械減小組件，且光源被定位在電動 機的第二表面上，且外殼具有照明框架，該照明框架延伸超過印刷電路的第二表面，且圍繞 視覺指示器的旋轉軸線而形成。
[0010] 優選地，輸出軸是具有陰型機械連接件的空心軸，指示器具有陽型機械連接件，所 述陽型機械連接件與所述輸出軸的陰型連接件互補。 toon] 優選地，指示器具有使光線與所述光源相反地衍射的表面，從而將光線朝向指示 器的指針反射。
[0012] 有利地，輸出軸具有與所述光源相反的反射表面。
[0013] 有利地，照明框架具有與光源相對的開口。
[0014] 在可選的實施方式中，導光件被圍繞照明框架與光源而設置，從而可收集從照明 框架逸出的少量光線并避免形成光暈。
[0015] 優選地，照明框架局部地呈引導視覺指示器的軸承的形式。
[0016] 優選地，光源是電致發光二極管，但可以是由本領域普通技術人員可用的另一種 裝直。
[0017] 在優選的實施方式中，視覺指示器的一端呈顯示指針的形式，所述顯示指針在顯 示屏上方平行于印刷電路而移動，并且所述指示器具有棱鏡，該棱鏡從指示器的旋轉軸線 朝向所述指針垂直地反射光通量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018] 本發明的特征和優點將在對以下參考附圖的詳細實施示例的閱讀中顯現，其中， 附圖分別表示：
[0019] -圖la和lb :分別是根據現有技術的實施方式的儀表板的剖面圖和正視圖，
[0020] -圖2a和2b :分別是根據本發明的優選實施方式的使用兩個指示器模塊的儀表 板的剖面圖和正視圖，
[0021] -圖3 :第一實施方式的指示器模塊的側視圖，
[0022] -圖4:第一實施方式的指示器模塊的四分之三視圖，
[0023] -圖5:第一實施方式的指示器模塊的剖面圖，
[0024] -圖6:圖5的細節圖，
[0025] -圖7 :第一實施方式的分解圖，
[0026] -圖8 :指示器的輸出輪的細節圖，
[0027] -圖9 :第二實施方式的指示器模塊的側視圖，
[0028] -圖10a和10b :第三實施方式。
【具體實施方式】
[0029] 在對附圖的描述中，我們考慮光源呈CMS型電致發光二極管LED(4)的形式，例如 由0SRAM公司生產，標號為A67F。然而，本發明不是局限于僅使用這種LED，可設想任何等 同的光源而不會改變本發明的精神。
[0030] 圖la和lb示出根據現有技術的儀表板（32)的實施方式，該儀表板使用被安裝在 印刷電路（3)的前方的兩個指示器模塊（34)。
[0031] 因為模塊（34)占據了印刷電路⑶與顯示屏（30)之間的所有空間，不可能再安 裝其它的附加的視覺信息源。因此，由模塊（34)的最大尺寸確定的體積（28)，在顯示屏 (30)的表面定義出不能具有附加顯示的較大區域（31)。
[0032] 使用在后安裝的電機的指示器模塊允許有利地集成在儀表板（32)上，正如圖2a 和2b所示。
[0033] 因為模塊（34)被安裝在印刷電路（3)的后面，因此它留下更大的空閑體積，從而 僅僅使由指示器（1)的頭部（33)的寬度確定的體積（29)阻止安裝其它附加的視覺信息 源。在顯示屏（30)的表面，不能具有附加顯示的區域（31)被縮小且不延伸超出指示器（1) 的頭部（33)的寬度之外。
[0034] 圖3示出根據本發明以及優選實施方式的儀表板的指示器模塊。指示器模塊包括 視覺指示器（1)，視覺指示器（1)的端部之一呈對駕駛員而言可視的指針（2)的形式，且試 圖對所述端部進行照明，并延伸超出印刷電路（3)的第二表面（38)--即該圖3中的上表 面。所述指示器（1)與輸出軸（不可見）機械地連接，該輸出軸受封閉在外殼（5)中的電 動機控制。該外殼（5)被定位在印刷電路（3)的第一表面（37)上，在此為下表面，且外殼 (5)所容納的電動機，通過印刷電路（3)沿旋轉軸線（36)驅動指示器（1)。電源被設置在 印刷電路（3)的第二表面（38)上，在此呈LED(4)形式，其在指示器（1)中沿平行于印刷電 路⑶的發射方向（39)發射光通量。外殼（5)被照明框架⑶延長穿過印刷電路（3)，超 出第二表面（38)，該照明框架（8)具有允許由LED(4)發射的光通量達到指示器（1)的開 □。
[0035] 該照明框架（8)構成圍繞指示器（1)的軸的基部的不透明套筒。該照明框架（8) 具有反射面且被鑿有與電致發光二極管（4)相通的側窗。該套筒延長外殼，從而允許以單 件零件模制而成。
[0036] 因此，照明框架（8)的功能在于限制指示器⑴外部的光通量的損失。LED(4)的 光通量沿旋轉軸線（36)在指示器（1)的指針（2)的方向上朝向指示器的頂部反射。
[0037] 外殼（5)容納的電動機通過連接爪（9)電連接，該連接爪與印刷電路⑶接觸，由 此與其焊接相連或非焊接相連。
[0038] 圖4根據四分之三視圖示出同一模塊，其中，也可見與印刷電路（3)的鉆孔協作的 由可變形連接元件（6)實現的外殼的機械連接件。照明框架（8)的開口（25)也與LED(4) 相對地可見，所述LED因而經由該開口（25)將其光通量發射至指示器（1)中。
[0039] 圖5依然示出根據優選實施方式的模塊，但以剖面圖示出，其中，不僅僅具有上述 描述的元件，而且也有外殼（5)的內部。特別地，這些元件參照圖6被描述，圖6示出外殼 (5)的內部的細節剖面圖。
[0040] 電動機具有空心輸出軸（11)，該空心輸出軸（11)具有與指示器（1)的陽型連接件 互補的陰型連接件。該輸出軸（11)與輸出輪（23)互連，輸出輪具有允許生成利于指示器 (1)的流體運動的恒定摩擦的摩擦臂（20)。指示器（1)被與聯結在外殼（5)上的軸向止擋 件（12)接觸的下端（13)終止。
[0041] 在印刷電路（3)的第二表面（38)的一側的印刷電路（3)外部，LED(4)穿過照明 框架（8)中的開口將其光通量發射至指示器（1)中。該指示器（1)具有呈傾斜形的偏轉 器（10)，該偏轉器（10)相對于印刷電路⑶的表面構成接近45°的角。LED(4)沿基本平 行于印刷電路（3)的方向在發射方向（39)上發射其光通量，因此一大部分光通量被偏轉器 (10)衍射，從而沿旋轉軸線（36)在指針（2)的方向上達到指示器（1)的上部。
[0042] 為了還優化由指示器（1)收集的光通量，因為對于傳統產品，LED在穩固的大體約 120°的角度上發射，因此使用照明框架⑶可有益于避免圍繞指示器（1)的光線損失且由 此能將非直接收集的這種光線的大部分反射在指示器（1)中。為此，有利地，照明框架（8) 具有偏轉器（22)，該偏轉器（22)具有與印刷電路（3)的表面構成45°角的傾斜的內表面 的形式，從而將光線朝向指示器（1)的上方部分反射。理想地，照明框架（8)的該偏轉器 (22)呈光滑鏡面磨光，從而能使其反射能力最大化。
[0043] 為了優化指示器（1)的引導，指示器一方面被本身在外殼（5)中被引導的輸出軸 (11)引導超出印刷電路⑶的第一表面，另一方面被照明框架⑶引導超出印刷電路（3) 的第二表面（38)，所述照明框架（8)的上端形成與指示器（1)滑動接觸的軸承（26)。理想 地，該軸承（26)集成在照明框架（8)上，作為其加長部分。
[0044] 為了限制輸出軸（11)以及輸出輪（23)的尺寸，指示器（1)在與輸出軸（11)接觸 處，在其下方部分具有最小的直徑，且其在收集光通量以及照明框架（8)的軸承（26)處具 有增加的直徑。然而，為了不過多地增加指示器（1)的慣量，該增加的直徑并不被最大化。
[0045] 通常，指示器⑴在輸出軸（11)處的較小直徑約為2mm而在軸承（26)處的較大 直徑約為6_，這些數值并不構成功能的限定。
[0046] 圖7示出優選實施方式的分解圖，其中，除上述已經描述的元件外，還可見這樣的 電動機，該電動機包括繞組定子（16)、被繞組定子（16)所產生的磁通量作用驅動旋轉的呈 多級環的形式的磁體（15)、由中間輪（14)與輸出輪（23)構成的機械減小組件。外殼（5) 由在此被照明框架（8)延長的第一蓋（17)以及被固定在第一蓋（17)上的第二蓋（18)構 成。
[0047] 圖8示出輸出輪（23)的細節圖，所述輸出輪（23)在此與輸出軸（11)形成一體且 其一方面具有在第一蓋（17)的軌道（27)上摩擦的臂（20)，而另一方面具有與聯結在第一 蓋（17)上的角止擋件（19)接觸的止擋件（24)。
[0048] 圖9示出模塊的可選的實施方式，其中，LED(4)被安設在印刷電路⑶的與外殼 (5)所在的印刷電路（3)的第一表面（37)相同的一側上。為了保持與優選實施方式所提 出外殼相似的外殼，因而可設想通過柱（21)將外殼（5)固定在印刷電路（3)上。繞組定子 (16)通過電連接爪（9)的加長部分被連接在印刷電路上。
[0049] 也可以設想將LED(4)安設在外殼（5)的內部，這要求必須修改第一或第二蓋（17、 18)的至少其中之一。
[0050] 圖10a和圖10b示出可選的實施方式，其中添加了圍繞照明框架⑶的導光件 (35)，該導光件（35)允許收集從照明框架（8)逸出的少量光線，從而避免視覺指示器（1) 后方的可能的任何光暈問題。
【權利要求】
1. 一種儀表板的指示器模塊（34)，所述指示器模塊（34)包括電動機、機械式運動減小 組件、輸出軸（11)、外殼（5)和光源（4)，所述電動機以機械與電的方式被連接在印刷電路 (3)的第一表面（37)，且所述電動機經由穿過印刷電路（3)的輸出軸（11)與所述減小組件 而驅動視覺指示器（1)圍繞旋轉軸線（36)，從而使所述指示器（1)在所述印刷電路（3)的 第二表面（38)外提供可視信息，所述光源（4)被定位在印刷電路（3)的第一表面（37)或 第二表面（38)，從而在旋轉軸線（36)的方向上發送光通量，其特征在于，所述外殼（5)具有 照明框架（8)，所述照明框架（8)延伸超過所述印刷電路（3)的第二表面（38)且圍繞視覺 指示器（1)的旋轉軸線（36)形成。
2. 根據權利要求1所述的儀表板的指示器模塊（34)，其特征在于，所述輸出軸（11)是 具有陰型機械連接件的空心軸，且在于，所述指示器（1)具有陽型機械連接件，所述陽型機 械連接件與所述輸出軸（11)的所述陰型連接件互補。
3. 根據上述權利要求中的任一項所述的儀表板的指示器模塊（34)，其特征在于，所述 指示器（1)具有使光線與所述光源（4)相反地衍射的表面。
4. 根據上述權利要求中的任一項所述的儀表板的指示器模塊（34)，其特征在于，所述 輸出軸（11)具有與所述光源（4)相反的反射表面。
5. 根據前項權利要求所述的儀表板的指示器模塊（34)，其特征在于，所述照明框架 (8)具有與光源（4)相對的開口。
6. 根據前項權利要求所述的儀表板的指示器模塊（34)，其特征在于，導光件（35)被設 置成圍繞照明框架（8)與光源（4)。
7. 根據上述權利要求中的至少一項所述的儀表板的指示器模塊（34)，其特征在于，所 述照明框架（8)局部地呈引導所述視覺指示器（1)的軸承（26)的形式。
8. 根據上述權利要求中的任一項所述的儀表板的指示器模塊（34)，其特征在于，所述 光源（4)是電致發光二極管。
9. 根據上述權利要求中的任一項所述的儀表板的指示器模塊（34)，其特征在于，所述 視覺指示器（1)的一端呈顯示指針（2)的形式，所述顯示指針在顯示屏（30)的上方平行于 印刷電路（3)而移動，且在于所述指示器（1)具有棱鏡（7)，所述棱鏡（7)從所述指示器（1) 的旋轉軸線朝向所述指針（2)垂直地反射光通量。
【文檔編號】G01D11/28GK104220848SQ201380010873
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年2月19日 優先權日:2012年2月23日
【發明者】塞巴斯蒂安·海因里希, 馬丁·斯特拉姆 申請人:松塞博茲自動化公司
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