ИНДИКАТОРНОЕ УСТРОЙСТВО И БЫТОВОЙ ПРИБОР С ТАКИМ ИНДИКАТОРНЫМ УСТРОЙСТВОМ
DISPLAY DEVICE AND HOME APPLIANCE HAVING SUCH DISPLAY DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к индикаторному устройству, содержащему по меньшей мере один индикатор, монтажную плату с по меньшей мере одним электрическим светящим элементом, к которому с целью производства света из электрической энергии подведены контакты на монтажной плате, по меньшей мере, один световод, содержащий поверхность ввода, поверхность вывода и светопроводящий участок, выполненный с возможностью пропускания света светящего элемента, поступившего через поверхность ввода, к поверхности вывода, оптически связанной с индикатором, и держатель, закрепленный на монтажной плате и содержащий, по меньшей мере, одно установочное гнездо, в которое вставлен, по меньшей мере, один световод. Кроме того, изобретение относится к бытовому электроприбору, содержащему такое индикаторное устройство.
Уровень техники
Патентная заявка DE 10 2011 082 844 А1 описывает осветительное устройство, содержащее источник света и связанный с источником света оптический элемент. При этом оптический элемент выполнен с возможностью асимметричного излучения света, испускаемого соответствующим источником света, и с возможностью различного позиционирования. При этом источник света в данном случае, предпочтительно, представляет собой, по существу, точечный источник света, в частности, светодиод. При этом оптический элемент крепят в монтажном отверстии при помощи защелок, распределенных по периметру конической области оптического элемента. Защелки отличаются определенной гибкостью, что позволяет слегка отклонять их при установке оптического элемента с нижней стороны. Когда оптический элемент будет вставлен достаточно глубоко, защелки отводятся наружу и вводят соответствующие выступы в зацепление с соответствующими фиксаторами.
Патентная заявка DE 10 2006 061 201 А1 описывает устройство для настройки бытового прибора, содержащее осветительное устройство, предназначенное для освещения индикатора, связанного с заданной функцией бытового прибора. Осветительное устройство содержит монтажную плату. К монтажной плате припаян светящий элемент, выполненный в виде светодиода. Этот светящий элемент в выдвинутом регулировочном положении регулятора устройства для настройки бытового прибора испускает луч света, проходящий через отверстие в стенке гнезда. Луч света падает на выполненный в виде световода элемент транспортировки света, передающий луч света на точку излучения. Точка излучения образует индикатор и выполнена в виде прозрачного кольца устройства для настройки бытового прибора.
Раскрытие сущности изобретения
Задачей настоящего изобретения является разработка индикаторного устройства, в частности, индикаторного устройства бытового прибора, монтаж которого может быть выполнен вручную и/или автоматически простым и, в частности, экономичным образом.
Задача изобретения решена индикаторным устройством, содержащим:
- по меньшей мере один индикатор,
- монтажную плату с по меньшей мере одним электрическим светящим элементом, к которому с целью производства света из электрической энергии подведены контакты на монтажной плате,
- по меньшей мере один световод, содержащий поверхность ввода, поверхность вывода и светопроводящий участок, выполненный с возможностью пропускания света светящего элемента, поступившего через поверхность ввода, к поверхности вывода, оптически связанной с индикатором, и
- держатель, закрепленный на монтажной плате и содержащий, по меньшей мере, один световод.
Описываемый изобретением держатель позволяет получить удобную в монтаже и экономичную конструкцию индикаторного устройства, обеспечивающую крепление на монтажной плате, по меньшей мере, одного световода. При этом монтаж можно выполнять вручную или автоматически, в частности, для крупносерийного производства, одинаково удобным и экономичным способом.
В частности, бытовые приборы, например, холодильные аппараты, посудомоечные машины, стиральные машины и т.п. содержат, как правило, несколько кнопок управления, которые могут быть расположены в ряд. С рядом кнопок управления может быть связано несколько индикаторов. Кнопки управления и индикаторы могут располагаться на передней панели бытового прибора. Внутри бытового прибора, за исключением собственно видимых частей индикатора, под передней панелью скрыто расположены остальные компоненты индикаторного устройства, содержащего индикаторы.
Индикаторное устройство содержит монтажную плату, которая, например, во встроенном в бытовой прибор состоянии электрически соединена с не показанным в подробностях управляющим устройством бытового прибора. На монтажной плате может быть выполнена электрическая разводка нескольких электрических светящих элементов. Светящие элементы для получения света из электрической энергии подсоединены к контактам на монтажной плате. Светящие элементы могут быть расположены на монтажной плате вдоль прямой линии на равном удалении друг от друга. Светящие элементы могут представлять собой светодиоды, в частности, светодиоды поверхностного монтажа. Вместо подобных светоизлучающих полупроводниковых приборов в других вариантах осуществления можно использовать светящие элементы, выполненные, например, в виде ламп накаливания. В держателе может быть закреплено несколько световодов геометрически одинаковой формы. Для предотвращения перекрестных помех между отдельными световодами держатель, как будет в деталях объяснено ниже, может содержать устройство подавления перекрестных световых помех. Описанный ниже вариант осуществления световодов позволяет обеспечить максимально равномерное и яркое освещение символов, цифр и/или букв или иных знаков на дисплее.
Для направления света, испускаемого соответствующим светящим элементом, на относящийся к нему индикатор с каждым светящим элементом связан отдельный световод. Все световоды могут иметь одинаковую форму. Каждый световод выполнен в виде отдельного компонента. Каждый световод может иметь приблизительно кубическую форму. Каждый световод при этом может иметь прямоугольную, в частности, квадратную верхнюю сторону и прямоугольную, в частности, квадратную нижнюю сторону, а также, по меньшей мере, четыре боковые стенки.
Каждый световод содержит поверхность ввода, поверхность вывода и светопроводящий участок, выполненный с возможностью пропускания света светящего элемента, поступившего через поверхность ввода, к поверхности вывода. Основной корпус световода, изготовленный, в частности, из прозрачного пластика и ограниченный с верхней стороны поверхностью вывода, а с нижней стороны - поверхностью ввода, образует светопроводящий участок.
Индикаторы могут быть образованы непосредственно верхними сторонами световодов, то есть поверхностями вывода. Иными словами, индикатор можно активировать путем подсветки поверхности вывода световода. В альтернативном варианте индикатор может быть образован символом, цифрой или буквой, нанесенной, в частности, наклеенной или напечатанной на световоде, то есть на поверхности вывода и освещаемой или подсвечиваемой светящим элементом посредством поверхности вывода световода. Все эти и подобные им варианты осуществления схожи тем, что поверхность вывода оптически соединена с индикатором. В этом случае индикатор активируется тогда, когда светящий элемент загорается, и излученный свет через световод освещает или подсвечивает индикатор. Соответственно, индикатор не активируется, если светящий элемент не горит, то есть выключен, и свет через световод не освещает и не подсвечивает индикатор, то есть индикатор остается темным.
Предпочтительно, держатель содержит по меньшей мере одно установочное гнездо, в которое вставлен по меньшей мере один световод.
Таким образом, описываемое изобретением индикаторное устройство может содержать держатель, закрепленный на монтажной плате и содержащий, по меньшей мере, одно установочное гнездо, в которое вставлен, по меньшей мере, один световод. При наличии нескольких индикаторов будет предусмотрено соответствующее количество световодов и, соответственно, равное количество установочных гнезд. Цельный держатель может содержать, таким образом, например, три, пять или семь установочных гнезд. В эквивалентных вариантах осуществления держатель может содержать любое иное количество световодов и соответствующее равное количество установочных гнезд. В соответствии с расположением светящих элементов установочные гнезда и световоды в держателе могут быть также расположены на равном удалении друг от друга, в ряд по прямой линии.
Держатель может содержать, по меньшей мере, одно фиксирующее устройство, выполненное с возможностью крепления держателя на монтажной плате с геометрическим замыканием. При этом фиксирующее устройство может быть выполнено таким образом, чтобы держатель, подобно установке полупроводниковых приборов на монтажную плату, можно было вручную или автоматически крепить или фиксировать на монтажной плате простым, в частности, вертикальным установочным движением.
В следующем варианте осуществления монтажная плата может содержать по меньшей мере одно отверстие и/или выемку и формировать по меньшей мере одно фиксирующее устройство при помощи фиксирующего стержня держателя, который в состоянии фиксации держателя входит по меньшей мере в одно отверстие монтажной платы и/или охватывает по меньшей мере одну выемку монтажной платы.
Для этого держатель может содержать один или несколько фиксирующих стержней. Каждый фиксирующий стержень может выступать вниз от нижней стороны основания корпуса держателя, выполненного в виде планки. При этом соответствующий фиксирующий стержень может иметь упруго-эластичное тело стержня, на свободном конце которого расположен фиксирующий выступ. Фиксирующий стержень, то есть тело стержня и фиксирующий выступ, могут быть выполнены как единое целое с основанием корпуса держателя. Каждый свободный конец фиксирующего стержня или конец фиксирующего выступа может быть выполнен с сужением, в частности, в форме клина или конуса, благодаря чему фиксирующие стержни можно легко вставлять в отверстия. Каждый фиксирующий выступ может содержать выточку, которая в зафиксированном монтажном положении держателя на монтажной плате прилегает к задней стороне монтажной платы, противоположной держателю. Выемка или выемки могут быть выполнены, в частности, с открытыми кромками, то есть фиксирующий стержень или стержни могут охватывать монтажную плату на одной или нескольких кромках.
В особом варианте осуществления держатель может содержать, по меньшей мере, одно первое установочное гнездо, в которое вставлен первый световод, и по меньшей мере одно второе установочное гнездо, в которое установлен второй световод, причем между каждыми двумя соседними установочными гнездами предусмотрена перегородка, выполненная с возможностью оптического экранирования световода от проникновения света, испускаемого другим, соседним световодом.
Перегородка или перегородки изготовлены из светонепроницаемого материала. Перегородки могут быть выполнены, в частности, как единое целое с держателем. В общем случае может быть сформировано по меньшей мере одно установочное гнездо, по меньшей мере, по существу полностью вмещающее по меньшей мере один световод, в частности, оставляя свободными только поверхности ввода и вывода. В этом варианте осуществления каждый световод будет оптически изолирован на всю высоту своего светопроводящего участка от установочных гнезд или держателя.
По существу, по меньшей мере один световод может иметь форму усеченной пирамиды, а установочное гнездо может иметь соответствующую поверхность внутренней стенки, что обеспечивает возможность вставить в установочное гнездо по меньшей мере один световод в прямом, в частности, перпендикулярном монтажной плате направлении. Это позволяет упростить монтаж, выполняя его путем вертикального вдавливания световода в держатель.
По меньшей мере один световод может иметь по меньшей мере, по существу, прямоугольную, в частности, квадратную поверхность вывода, а поверхность ввода может быть, в частности, меньше поверхности вывода.
Во всех вариантах осуществления по меньшей мере один световод может содержать по меньшей мере один фиксатор, в частности, фиксирующий выступ, причем этот фиксатор в монтажном положении световода, соответствующем геометрическому замыканию световода, вставленного в установочное гнездо, входит в зацепление с ответным фиксатором, в частности, соответствующей фиксирующему выступу выточкой, с геометрическим замыканием. Фиксаторы могут быть выполнены как единое целое со световодами, то есть изготовлены из того же материала, что и световоды. Фиксирующие выступы могут иметь небольшие размеры, что, с одной стороны, не вызывает значительных дополнительных материальных затрат, а с другой стороны, не искажает оптические свойства освещаемого индикатора. Фиксирующие выступы расположены, в частности, вне поверхности ввода. На двух противоположных боковых стенках каждого световода, в частности, вблизи нижней кромки светопроводящего участка может быть предусмотрен расположенный по центру фиксатор или фиксирующий выступ. Таким образом, световоды с приложением небольшого усилия можно вдавливать в держатель, в частности, точно до упора, что позволяет держателю обеспечить точное позиционирование световода относительно светящего элемента.
Для этого во всех вариантах осуществления по меньшей мере один световод может содержать по меньшей мере одну упорную поверхность, которая в монтажном положении световода, соответствующем геометрическому замыканию световода, вставленного в установочное гнездо, прилегает к ответной упорной поверхности держателя.
Кроме того, изобретение относится к бытовому прибору, в частности, холодильному аппарату, кухонной плите, варочной поверхности, вытяжке, посудомоечное, стиральной или сушильной машине, содержащей описываемое изобретением индикаторное устройство.
Краткое описание чертежей
Один из вариантов осуществления индикаторного устройства согласно изобретению раскрывается в нижеследующем описании со ссылкой на прилагаемые фигуры. Признаки этого варианта осуществления, независимо от контекста их упоминания, могут характеризовать общие признаки изобретения как по отдельности, так и в сочетании друг с другом. На фигурах изображено:
Фигура 1: схематичное изображение в аксонометрии примерного бытового прибора, выполненного в виде стиральной машины, с описываемым изобретением индикаторным устройством.
Фигура 2: разнесенный вид в аксонометрии примерного варианта осуществления индикаторного устройства, описываемого изобретением, с монтажной платой, держателем и несколькими световодами.
Фигура 3: разрез индикаторного устройства, изображенного на фигуре 2, в плоскости, проведенной через один из световодов.
Осуществление изобретения
Бытовой прибор 1, изображенный в качестве примера на фигуре 1, выполнен в виде стиральной машины 1а. Стиральная машина 1а содержит несколько расположенных в ряд кнопок 2 управления (в изображенном варианте осуществления - пять). Над рядом кнопок 2 управления расположено несколько индикаторов 3 (в изображенном варианте осуществления - пять). Несколько индикаторов 3 расположены в ряд аналогично кнопкам 2 управления, то есть каждой кнопке 2 управления соответствует собственный индикатор 3. Кнопки 2 управления и индикаторы 3 расположены на передней панели 4 бытового прибора 1. Внутри бытового прибора 1, за исключением собственно видимых частей индикатора 3, под передней панелью 4 скрыто расположены остальные компоненты индикаторного устройства 5, содержащего индикаторы 3. Это индикаторное устройство 5 детально изображено на фигуре 2.
На фигуре 2 отдельно изображено индикаторное устройство 5. Индикаторное устройство 5 содержит несколько индикаторов 3, в предложенном варианте осуществления - пять индикаторов 3. Индикаторное устройство 5 содержит схематично изображенную на фигуре 2 монтажную плату 6, которая в установленном в бытовой прибор 1 состоянии электрически соединена с не показанным на фигуре управляющим устройством бытового прибора 1 или стиральной машины 1а. На монтажной плате 6 расположено несколько электрических светящих элементов 7 с выполненной электрической разводкой, в представленном варианте осуществления - пять светящих элементов 7. Светящие элементы 7 подключены к контактам на монтажной плате для получения света из электрической энергии. Светящие элементы 7 расположены на монтажной плате 6 на равном удалении друг от друга вдоль прямой линии. Светящие элементы 7 в данном варианте осуществления представляют собой светодиоды, в частности, светодиоды поверхностного монтажа. Вместо подобных светоизлучающих полупроводниковых приборов в других вариантах осуществления можно использовать светящие элементы 7, выполненные, например, в виде ламп накаливания.
Для направления света, испускаемого соответствующим светящим элементом 7, на относящийся к нему индикатор 3 с каждым светящим элементом 7 связан отдельный световод 8. В представленном варианте осуществления все световоды 8 имеют одинаковую форму. Каждый световод 8 выполнен в виде отдельного компонента. Каждый световод 8 имеет приблизительно кубическую форму. Каждый световод 8 при этом иметет прямоугольную, в частности, квадратную верхнюю сторону и прямоугольную, в частности, квадратную нижнюю сторону, а также, по меньшей мере, четыре боковые стенки.
Каждый световод 8 содержит поверхность 9 ввода, поверхность 10 вывода и светопроводящий участок 11, выполненный с возможностью пропускания света светящего элемента 7, поступившего через поверхность 9 ввода, к поверхности 10 вывода. В представленном варианте осуществления поверхность 9 ввода образована нижней стороной световода 8, а поверхность 10 вывода - верхней стороной световода 8. Основной корпус световода 8, изготовленный, в частности, из прозрачного пластика и ограниченный с верхней стороны поверхностью 10 вывода, а с нижней стороны - поверхностью 9 ввода, образует светопроводящий участок 11.
В представленном варианте осуществления индикаторы 3 образованы непосредственно верхними сторонами световодов 8, то есть поверхностями 10 вывода. Иными словами, индикатор 3 активируется путем подсветки поверхности 10 вывода световода 8. С другой стороны, индикатор 3, как показано на фигуре 3, может быть также образован символом, цифрой или буквой, нанесенной, в частности, наклеенной или напечатанной на световоде 8, то есть на поверхности 10 вывода и освещаемой или подсвечиваемой светящим элементом 7 посредством поверхности 10 вывода световода 8. Все эти и подобные им варианты осуществления схожи тем, что поверхность 10 вывода оптически соединена с индикатором 3. В этом случае индикатор 3 активируется тогда, когда светящий элемент 7 загорается, и излученный свет через световод 8 освещает или подсвечивает индикатор 3. Соответственно, индикатор 3 не активируется, если светящий элемент 7 не горит, то есть выключен, и свет через световод 8 не освещает и не подсвечивает индикатор 3, то есть индикатор 3 остается темным.
Согласно изобретению, индикаторное устройство 5 содержит держатель 12, закрепленный на монтажной плате 6 и содержащий, по меньшей мере, одно установочное гнездо 13, в которое вставлен, по меньшей мере, один световод 8. При наличии нескольких индикаторов 3 (в представленном варианте осуществления - пяти индикаторов 3) будет предусмотрено соответствующее количество световодов 8 и, соответственно, равное количество установочных гнезд 13. В представленном варианте осуществления цельный держатель 12 содержит пять установочных гнезд 13. В эквивалентных вариантах осуществления (не показанных на фигурах) держатель 12 может содержать любое иное количество световодов 8 и соответствующее равное количество установочных гнезд 13. Например, цельный держатель 12 для формирования трех индикаторов 3 может содержать три установочных гнезда 13 под три световода 8. В другом примере цельный держатель 12 для формирования семи индикаторов 3 может содержать семь установочных гнезд 13 под семь световодов 8. В соответствии с расположением светящих элементов 7, установочные гнезда 13 и световоды 8 в держателе 12 располагаются на равном удалении друг от друга, в ряд по прямой линии.
Держатель 12 содержит, по меньшей мере, одно фиксирующее устройство 14, выполненное с возможностью крепления держателя 12 на монтажной плате 6 с геометрическим замыканием. При этом фиксирующее устройство 14 может быть выполнено таким образом, чтобы держатель 12, подобно установке полупроводниковых приборов на монтажную плату 6, можно было вручную или автоматически закрепить, то есть зафиксировать на монтажной плате 6 простым, в частности, вертикальным установочным движением.
Для этого, как показано на фигурах 2 и 3, монтажная плата 6 может содержать, по меньшей мере, одно отверстие 15 и/или выемку и формировать, по меньшей мере, одно фиксирующее устройство 14 при помощи фиксирующего стержня 16 держателя 12, который в состоянии фиксации держателя 12 входит в отверстие 15 монтажной платы 6 и/или охватывает выемку монтажной платы 6. Держатель 12 может содержать один или несколько фиксирующих стержней 16. Как показано на фигуре, каждый фиксирующий стержень 16 может выступать вниз от нижней стороны основания 17 корпуса держателя, выполненного в виде планки. При этом фиксирующий стержень 16 имеет упруго-эластичное тело 18 стержня, на свободном конце которого расположен фиксирующий выступ 19. Фиксирующий стержень 16, то есть тело 18 стержня и фиксирующий выступ 19, могут быть выполнены как единое целое с основанием 17 корпуса держателя. Каждый свободный конец фиксирующего стержня 16 или конец фиксирующего выступа 19 выполнен с сужением, в частности, в форме клина или конуса, благодаря чему фиксирующие стержни 16 можно легко вставлять в отверстия 15. Каждый фиксирующий выступ 19 содержит выточку, которая в зафиксированном монтажном положении держателя 12 на монтажной плате 6 прилегает к задней стороне монтажной платы 6, противоположной держателю 12.
Как показано на фигуре 2, держатель 12 содержит по меньшей мере одно первое установочное гнездо 13, в которое вставлен первый световод 8, и по меньшей мере одно второе установочное гнездо 13, в которое установлен второй световод 8. Между каждыми двумя соседними установочными гнездами 13 предусмотрена перегородка 21, выполненная с возможностью оптического экранирования световода 8 от проникновения света, испускаемого другим, соседним световодом 8. Таким образом, между каждыми двумя соседними установочными гнездами 13 предусмотрена одна перегородка 21. В данном варианте осуществления имеется пять установочных гнезд 13 и, соответственно, четыре перегородки 21. Перегородки 21 изготовлены из светонепроницаемого материала. Перегородки 21 могут быть выполнены, как показано на фигуре, как единое целое с держателем 12.
Каждое установочное гнездо 13 выполнено таким образом, чтобы оно, по меньшей мере, по существу, полностью вмещало соответствующий световод 8, в частности, оставляя свободными только поверхность 9 ввода и поверхность 10 вывода. Таким образом, каждый световод 8 будет оптически изолирован на всю высоту своего светопроводящего участка 11 от установочных гнезд 13 или держателя 12.
В представленном варианте осуществления каждый световод 8 имеет форму усеченной пирамиды, а установочные гнезда 13 имеют соответствующую поверхность внутренней стенки, что позволяет вставлять каждый световод 8 в установочное гнездо 13 в прямом, в частности, перпендикулярном монтажной плате 6 направлении (стрелка Р) вручную или автоматически.
Каждый световод 8 имеет, по меньшей мере, по существу, прямоугольную, в частности, квадратную поверхность 10 вывода, причем поверхность 9 ввода в представленном варианте осуществления меньше поверхности 10 вывода.
Как подробнее показано на фигуре 3, поверхность 9 ввода не обязательно должна быть плоской. Напротив, может быть выгодным вариант, в котором поверхность 9 ввода, как показано на фигуре, имеет форму полусферы, чтобы свет, излучаемый светящим элементом 7, мог лучше захватываться светопроводящим участком 11.
Каждый световод 8 содержит, по меньшей мере, один фиксатор 22, в частности, фиксирующий выступ 22а, который в монтажном положении (см. фиг. 3) световода 8, соответствующем геометрическому замыканию световода 8, вставленного в установочное гнездо 13, входит в зацепление с ответным фиксатором 23, в частности, соответствующей фиксирующему выступу 22а выточкой 23а, с геометрическим замыканием. На двух противоположных боковых стенках каждого световода 8, в частности, вблизи нижней кромки светопроводящего участка 11 может быть предусмотрен расположенный по центру фиксатор 22 или фиксирующий выступ 22а.
Кроме того, каждый световод 8 в представленном варианте осуществления содержит две выступающие вбок упорные поверхности 24, которые в монтажном положении световода 8, соответствующем геометрическому замыканию световода 8, вставленного в установочное гнездо 13, прилегают к ответной упорной поверхности 25 держателя 12.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1.бытовой прибор
1а.стиральная машина
2.кнопки управления
3.индикаторы
4.передняя панель
5.индикаторное устройство
6.монтажная плата
7.светящий элемент
8.световод
9.поверхность ввода
10.поверхность вывода
11.светопроводящий участок
12.держатель
13.установочные гнезда
14.фиксирующее устройство
15.отверстие
16.фиксирующий стержень
17.основание корпуса держателя
18.тело стержня
19.фиксирующий выступ
20.выточка
21.перегородка
22.фиксатор
22а.фиксирующий выступ
23.ответный фиксатор
23а.выточка
24.упорная поверхность
25.ответная упорная поверхность