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Dokumentenidentifikation DE102006049474A1 26.06.2008
Titel Beleuchtetes Stellrad
Anmelder fischer automotive systems GmbH, 72160 Horb, DE
Erfinder Bastian, Ulf-Lothar, 72178 Waldachtal, DE;
Schäuffele, Rolf, 72184 Eutingen, DE;
Buhl, Claudia, 72175 Dornhan, DE
DE-Anmeldedatum 16.10.2006
DE-Aktenzeichen 102006049474
Offenlegungstag 26.06.2008
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.06.2008
IPC-Hauptklasse G05G 1/08(2006.01)A, F, I, 20061016, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G05G 1/10(2006.01)A, L, I, 20061016, B, H, DE   G05G 1/015(2008.04)A, L, I, 20061016, B, H, DE   H01H 9/18(2006.01)A, L, I, 20061016, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein beleuchtetes Stellrad (1), welches zum Ansteuern mechanischer oder elektrischer Funktionselemente, beispielsweise einer Lüftungsdüse in einem Automobil, verwendet wird. Es sind derartige Stellräder (1) bekannt, die eine Lichtquelle (14) und an der Außenfläche (4) Lichtaustrittsflächen (8) aufweisen. Um die Ausleuchtung der Lichtaustrittsflächen zu verbessern, schlägt die Erfindung vor, dass zwischen der Lichtquelle (14) und der Lichtaustrittsfläche (8) ein Lichtleiter (10) angeordnet ist. Der Lichtleiter wird insbesondere im Dreikomponentenspritzguss einstückig mit einem lichtundurchlässigen Trägerkörper (9) und einer weichen Außenhaut (5) hergestellt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Stellrad mit mechanischen Kopplungseinrichtungen zur Herstellung einer Wirkverbindung mit einem mechanischen Funktionselement und/oder einem elektrischen Steuerelement mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Zum Ansteuern von Lüftungsdüsen, Klimaanlagen, Scheinwerfern und dgl. sind beleuchtete Stellräder bekannt. Die Dokumente DE 37 07 397 A1, DE 201 10 812 U1 sowie DE 103 39 833 B4 zeigen beispielhaft den Aufbau derartiger Stellräder. Sie werden derart in beispielsweise ein Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs eingebaut, dass ein segmentartiger Teil des Umfangs für den Bediener zugänglich ist. Die radiale Mantelfläche dient zur drehenden Verstellung des Stellrades. An dieser radialen Mantelfläche sehen die bekannten Stellräder mehrere Lichtaustrittsflächen vor, insbesondere um eine einfache Bedienung auch bei Dunkelheit zu ermöglichen. Die Lichtaustrittsflächen können dabei Symbolcharakter haben, Schriftzeichen aufweisen oder beliebige andere geometrische Formen darstellen. Die genannten Druckschriften schlagen alle vor, dass das Stellrad innen hohl ist, und durch eine insbesondere mittig angeordnete Lichtquelle innen ausgeleuchtet wird. Die Lichtaustrittsfläche wird durch Aussparungen und/oder transparente Flächenelemente gebildet.

Den bekannten Stellrädern ist gemeinsam, dass die Ausleuchtung der Lichtaustrittsflächen gering ist im Vergleich zu der Leistungsaufnahme der Lichtquelle.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Ausleuchtung der Lichtaustrittsfläche zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. So sieht die Erfindung vor, dass zwischen der Lichtquelle und der Lichtaustrittsfläche ein Lichtleiter angeordnet ist. Dabei ist der Begriff des Lichtleiters dahingehend zu verstehen, dass das von der Lichtquelle emittierte Licht zu einem großen Teil zu den Lichtaustrittsflächen geführt wird. Man könnte insofern auch von einer Bündelung der Lichtstrahlen in Richtung der Lichtaustrittsflächen sprechen. Während beim bekannten Stand der Technik ein Großteil der emittierten Lichtenergie durch Absorption an den im Verhältnis zu den Lichtaustrittsflächen großen Innenflächen der des Stellrads verloren gehen, werden diese Art der Verluste bei dem erfindungsgemäßen Stellrad zumindest erheblich reduziert.

Vorzugsweise grenzt der Lichtleiter zur Minimierung derartiger Verluste unmittelbar an die Lichtquelle an und bildet selbst die Lichtaustrittsflächen. Hierdurch werden Verluste, beispielsweise an einer Übergangsstelle zwischen dem Lichtleiter und einer Lichtaustrittsfläche in Form einer Folie oder dgl. vermieden. Weiterhin gewährleistet dies einen einfachen Aufbau. Die Erfindung schließt jedoch nicht aus, dass die Lichtaustrittsflächen von einem separaten Bauteil gebildet werden.

Um eine im Wesentlichen gleichmäßige Ausleuchtung über den gesamten Umfang des Stellrads zu gewährleisten, ist die Lichtquelle vorzugsweise mittig im Stellrad angeordnet. Dabei ist mit „mittig" gemeint, dass sich die Lichtquelle auf der Drehachse des Stellrads befindet. In machen Fällen kann jedoch auch gewünscht sein, dass eine für den Umfang ungleichmäßige Ausleuchtung erfolgt, beispielsweise um ein bestimmtes Anzeigesymbol hervorzuheben. In diesem Fall sollte die Lichtquelle außermittig angeordnet werden.

Die oben genannte Bündelung der Lichtstrahlen wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass der Lichtleiter eine Spitze aufweist, die in Richtung der Lichtaustrittsfläche weist. Lichtstrahlen, die winkelig versetzt zur Lichtaustrittsfläche von der Lichtquelle emittiert werden, werden so an der Innenfläche dieser Spitzen reflektiert und in Richtung der Lichtaustrittsflächen umgelenkt.

Vorzugsweise besteht der Lichtleiter aus einem glasklaren Kunststoff. Dieser gewährleistet eine einfache Verarbeitbarkeit, einen günstigen Preis sowie gute Reflektionseigenschaften.

Entgegen dem bekannten Stand der Technik schlägt die Erfindung vor, die Zahl der zu montierenden Bauteile dadurch zu reduzieren, dass das Stellrad einen lichtundurchlässigen Trägerkörper aufweist und dass der Trägerkörper und der Lichtleiter einstückig im Zweikomponenten-Spritzguss hergestellt sind. Dies hat den Vorteil, dass lediglich noch die Lichtquelle zugefügt und der Trägerkörper in eine Lagerstelle des Stellrads eingefügt werden muss.

Häufig wird zur Verbesserung der haptischen Eigenschaften eine weiche Außenhaut bei derartigen Stellrädern vorgesehen. Für diesen Fall schlägt die Erfindung vor, dass der Trägerkörper, der Lichtleiter und die Außenhaut einstückig im Dreikomponenten-Spritzguss hergestellt werden. Dies reduziert wie oben beschrieben den Montageaufwand.

Vorzugsweise ist die Lichtquelle drehfest mit der Lagerstelle des Stellrads verbunden, d. h. sie dreht sich bei der Bedienung des Stellrads nicht mit. Dadurch wird vermieden, dass die Zuleitungen laufend gebogen oder tordiert werden.

Als Lichtquelle schlägt die Erfindung die Verwendung einer LED vor, wobei grundsätzlich auch andere Lichtquellen, wie z. B. Glühlampen denkbar sind. Auch kann die Lichtquelle wiederum lediglich eine Lichtaustrittsfläche eines Lichtleiters sein, wenn beispielsweise die LED entfernt von dem Stellrad angeordnet werden soll. In diesem Fall würde das Licht ausgehend von der LED mittels eines Lichtleiters beispielsweise in die Mitte des Stellrades geleitet werden und von dort mittels des erfindungsgemäßen Lichtleiters innerhalb des Stellrades bis zu den Lichtaustrittsflächen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

1 eine Schnittzeichnung entsprechend Pfeil I aus 2;

2 eine Schnittzeichnung entsprechend Pfeil II aus 1; und

3 eine Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels.

Das in den 13 dargestellte Stellrad 1 dient beispielsweise zur Bedienung einer nicht dargestellten Lüftungsdüse. Es ist hierzu, wie in 3 schematisch dargestellt, im Bereich eines Cockpits teilweise verdeckt hinter einer Blende 2 angeordnet, so dass ein Segment 3 zur Bedienung herausragt. Die Außenfläche 4 des Stellrads 1 wird von einer weichen Außenhaut 5 gebildet. Diese Außenhaut 5 ist an der radialen Mantelfläche 6 durch Ausnehmungen 7 durchbrochen. Die Ausnehmungen 7 bilden jeweils Lichtaustrittsflächen 8. Sie dienen der Beleuchtung des Stellrads 1.

Das Stellrad 1 ist im Wesentlichen aufgebaut durch einen lichtundurchlässigen Trägerkörper 9 sowie einem lichtdurchlässigen Lichtleiter 10 aus glasklarem Kunststoff. Diese beiden Bauteile sind gemeinsam mit der weichen Außenhaut 5 im Dreikomponentenspritzguss als ein Teil hergestellt. Der Trägerkörper 9 weist axial versetzt zu den Lichtaustrittsflächen 8 zwei zylindrische Lagerflächen 11, 12 auf, mit dem der Trägerkörper 9 drehend in einer Lagerstelle 13 gelagert ist. Mittig im Stellrad 1 ist eine LED 14 als Lichtquelle angeordnet. Die LED 14 ist auf einer LED-Trägerplatte 15 mit Kontaktstellen 16 angeordnet. Sie wird axial versetzt von einer Aufnahme 17, welche ebenfalls von der Lagerstelle 13 getragen wird, gehalten. Die Aufnahme 17 für die LED 14 weist einen Zapfen 18 auf, welcher in eine korrespondierende Aussparung 19 an der Lagerstelle 13 eingreift. Die LED 14 ist somit drehfest mit der Lagerstelle 13 verbunden.

Die LED 14 emittiert Lichtstrahlen, wie sie beispielhaft in 2 durch Pfeil A dargestellt sind. Sie dringen dabei zunächst in den Lichtleiter 10 ein, welcher sich in unmittelbarer Nähe zur LED 14 anschließt. Der Lichtleiter 10 weist einen zumindest über einen Teil des Umfangs sternförmigen Querschnitt auf. Dabei sind jeweils Spitzen 20 in Richtung der Lichtaustrittsflächen 8 gerichtet. Durch diese Spitzen 20 weist der Lichtleiter 10 eine Innenfläche 21 auf, welche eine Reflektion auch solcher Lichtstrahlen in Richtung der Lichtaustrittsflächen 8 bewirkt, welche zunächst nicht in diese Richtung emittiert werden. Pfeil A verdeutlicht diese Reflektion an der Innenfläche 21 der Spitzen 20. Die Lichtaustrittsflächen 8 können entweder glatt oder aufgerauht sein, je nachdem ob ein gerichteter Lichtaustritt oder ein diffuser Lichtaustritt gewünscht ist.

Gegenüber dem bekannten Stand der Technik wird die von der Lichtquelle 14 emittierte Lichtenergie deutlich besser genutzt, d. h. bei einem vergleichbaren Aufbau erscheinen die Lichtaustrittsflächen 8 deutlich heller bzw. können deutlich kleiner gewählt werden.

Zur Kopplung mit einer Düsenklappe oder dgl. als mechanisches Funktionselement, weist das Stellrad 1 am Trägerkörper 9 eine Verzahnung 22 als Kopplungseinrichtung auf.


Anspruch[de]
Stellrad (1) mit mechanischen Kopplungseinrichtungen (22) zur Herstellung einer Wirkverbindung mit einem mechanischen Funktionselement und/oder einem elektrischen Steuerelement, wobei das Stellrad (1) eine Lichtquelle (14) aufweist und an seiner Außenfläche (4) mindestens eine Lichtaustrittsfläche (8), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Lichtquelle (14) und der Lichtaustrittsfläche (8) ein Lichtleiter (10) angeordnet ist. Stellrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (10) unmittelbar an die Lichtquelle (14) angrenzt und die mindestens eine Lichtaustrittsfläche (8) bildet. Stellrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (14) im Wesentlichen mittig im Stellrad (1) angeordnet ist. Stellrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (14) im Wesentlichen außermittig im Stellrad (1) angeordnet ist Stellrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (10) eine in Richtung der mindestens einen Lichtaustrittsfläche (8) weisende Spitze (20) aufweist. Stellrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (10) aus einem glasklaren Kunststoff besteht. Stellrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellrad (1) einen lichtundurchlässigen Trägerkörper (9) aufweist und dass der Trägerkörper (9) und der Lichtleiter (10) einstückig im Zweikomponentenspritzguss hergestellt sind. Stellrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellrad (1) einen lichtundurchlässigen Trägerkörper (9) und eine weichte Außenhaut (5) aufweist und dass der Trägerkörper (9), die Außenhaut (5) und der Lichtleiter (10) einstückig im Dreikomponentenspritzguss hergestellt sind. Stellrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (14) drehfest mit einer Lagerstelle (13) des Stellrads (1) angeordnet ist. Stellrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle ein LED (14) ist.






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