Konisch skaliertes Anzeigeinstrument für ein Kraftfahrzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zeigerinstrument mit einer Skalenscheibe und einer Konturierung in deren Randbereich, der eine sichtbare Oberfläche aufweist, und einem Zeiger. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Zeigerinstrumentes.

Zeigerinstrumente mit einer dreidimensionalen Konturierung der Sichtfläche sind in vielen Varianten bekannt. Auf dem konturierten Bereich können beispielsweise die Skalenstriche einer Geschwindigkeitsanzeige angeordnet werden. Durch die Konturierung sind diese besonders gut sichtbar. Ebenso bekannt sind Zeigerinstrumente, bei denen der Mittelteil der Sichtfläche von beweglichen Komponenten, wie dem Zeiger oder der ihn tragenden Drehachse, freigehalten ist. Dies ist besonders vorteilhaft in den Fällen, in denen ein diesen Mittelteil überwiegend in Anspruch nehmendes weiteres Anzeigeelement, etwa ein Grafikdisplay, dort platziert ist. In diesen Fällen kommt meist einen Hakenzeiger zum Einsatz, der unterhalb der kreisförmigen Sichtfläche gelagert ist bzw. angetrieben wird und die Skalenscheibe von außen umgreift. Bei Zeigerinstrumenten mit einem konturierten Randbereich sind diese Instrumente jedoch nicht herstellbar.

Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Zeigerinstrument mit einer Konturierung im Randbereich zur Verfügung zu stellen, das die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.

Gelöst wird die Aufgabe mit einem Zeigerinstrument mit einer Skalenscheibe und einer Konturierung in deren Randbereich, der eine sichtbare Oberfläche aufweist, und mit einem Zeiger, der unterhalb der Skalenscheibe gelagert ist und einen Abschnitt aufweist, der oberhalb der sichtbaren Oberfläche der Konturierung angeordnet ist.

Erfindungsgemäß weist das Zeigerinstrument eine Skalenscheibe auf, die in der Regel im Wesentlichen plan ist jedoch auch eine dreidimensionale Struktur aufweisen kann. Die Skalenscheibe ist vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere

aus einer Kunststofffolie gefertigt. Die Skalenscheibe kann im Randbereich Markierungen, wie Beispielsweise Stricht und/oder Zahlen aufweisen, die, in Zusammenspiel mit einem Zeiger, dem Betrachter Informationen beispielsweise über eine Geschwindigkeit, eine Drehzahl, eine Temperatur, einen öldruck oder dergleichen geben. Die Skalenscheibe kann zusätzlich Symbole aufweisen, die dem Betrachter der Skalenscheibe Informationen über den Zustand beispielsweise eines Kraftfahrzeuges gibt.

Weiterhin erfindungsgemäß weist das Zeigerinstrument im Randbereich der Skalenscheibe eine Konturierung auf. Diese Konturierung weist eine für den Betrachter sichtbare Oberfläche auf. Die Skalenscheibe und die Konturierung können einstückig und beispielsweise durch Tiefziehen einer Folie oder durch Spritzgießen erzeugt worden sein. Die Konturierung kann aber auch ein eigenständiges Bauteil sein, das an der Skalenscheibe angeordnet, vorzugsweise angeklebt ist. Vorzugsweise verjüngt sich die Konturierung von deren Rand in Richtung der Skalenscheibe. Besonders bevorzugt ist die Konturierung ein Kreisring oder ein Kreisringsegment, ganz besonders bevorzugt ein sich in Richtung der Mitte der Skalenscheibe konisch verjüngender Kreisring oder Kreisringsegment. Auf der sichtbaren Oberfläche der Konturierung können Skalenstricht, Zahlen oder dergleichen angeordnet sein.

Außerdem weist das Zeigerinstrument einen Zeiger auf, der mit einem Ende unterhalb der Skalenscheibe gelagert ist, der jedoch einen Abschnitt, insbesondere im Bereich des nicht gelagerten Endes aufweist, der oberhalb der Oberfläche der Konturierung angeordnet ist. Dieser Bereich wird auch als Zeigerfahne bezeichnet. Vorzugsweise verläuft dieser Abschnitt im wesentlichen parallel zu der Oberfläche der Konturierung und/oder ist in einem geringen Abstand zu der Oberfläche angeordnet. Beide bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verbessern die Ablesegenauigkeit des Zeigerinstrumentes. Vorzugsweise ist der Zeiger zumindest teilweise als Lichtleiter gestaltet. Das Licht wird in der Zeigerfahne ausgekoppelt und beleuchtet diese. Besonders bevorzugt weisen die übergänge zwischen den Bereich Winkel < 90° und/oder Radien auf, um möglichst viel Licht durch den Zeiger zu leiten. Alternativ oder zusätzlich kann der Zeiger in den Ecken ein Reflektionsfläche aufweist, die ganz besonders bevorzugt in einem Winkel von

45° zu den benachbarten Flächen angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Zeiger aus einem lichtleitenden Kunststoff gefertigt, der vorzugsweise verformbar und/oder lichtleitend ist. Weiterhin bevorzugt weist der Kunststoff eine Metallseele auf, die den Zeiger in seiner jeweiligen Form stabilisiert. Der Zeiger muss nicht einstückig gefertigt sein, sondern kann aus mehreren Einzelteilen bestehen, die miteinander verbunden werden.

Vorzugsweise weist die Konturierung eine Ausnehmung auf. Die Konturierung erstreckt sich demnach vorzugsweise nicht im ganzen Randbereich, sondern nur in einem Teilbereich des Randes. Die Ausnehmung kann in die Konturierung eingeformt oder nachträglich eingearbeitet werden.

Weiterhin bevorzugt weist die Skalenscheibe eine Ausnehmung auf. Diese Ausnehmung ist vorzugsweise im Bereich der Ausnehmung der Konturierung angeordnet. Die Ausnehmung kann in die Skalenscheibe eingeformt oder nachträglich eingearbeitet werden.

Vorzugsweise sind die Konturierung und/oder die Skalenscheibe teilweise von einer Sichtblende abgedeckt. Besonders bevorzugt erfolgt die Abdeckung im Bereich der Ausnehmung der Konturierung und/oder der Skalenscheibe.

Der Zeiger wird durch einen Antrieb, insbesondere einen Elektromotor, angetrieben, der vorzugsweise unterhalb der Skalenscheibe angeordnet ist.

Das erfindungsgemäße Zeigerinstrument eignet sich insbesondere als Anzeige in einem Kraftfahrzeug, beispielsweise zur Geschwindigkeits-, Drehzahl-, Temperatur-, oder öldruckanzeige. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist deshalb ein Kraftfahrzeug aufweisend das erfindungsgemäße Zeigerinstrument.

Ein zusätzlicher Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Montage eines Zeigerinstrumentes, das

- eine Skalenscheibe und eine Konturierung, wobei die Konturierung mit einer Ausnehmung versehen ist, und

- einen Zeiger, der über einen langestreckten Bereich, mit dem er an einem Antrieb befestigt ist, und an seiner Spitze über einen gebogenen Bereich verfügt, aufweist, wobei der Zeiger vom Rand der Skalenscheibe im Bereich der Ausnehmung in Richtung der Mitte der Skalenscheibe geführt und dann in den Bereich der Konturierung verdreht wird.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Montage eines Zeigerinstrumentes, das

- eine Skalenscheibe und eine Konturierung, wobei die Konturierung und die Skalenscheibe mit einer Ausnehmung versehen sind, und

- einen Zeiger, der über einen langestreckten Bereich, mit dem er an einem Antrieb befestigt ist, und an seiner Spitze über einen gebogenen Bereich verfügt, aufweist, wobei der gebogene Bereich von unten durch die Ausnehmung der Skalenscheibe geführt und dann in den Bereich der Konturierung verdreht wird.

Die zu dem Zeigerinstrument gemachten Ausführungen gelten für die erfindungsgemäßen Verfahren gleichermaßen.

Vorzugsweise wird der Zeiger mit einem Antrieb, insbesondere einem Elektromotor verbunden.

Im folgenden werden die Erfindungen anhand der Figuren 1 - 3 erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. Die Erläuterungen gelten für alle Erfindungsgegenstände gleichermaßen.

Figur 1 zeigt das erfindungsgemäße Zeigerinstrument in

Schnittdarstellung

Figur 2 zeigt ein Verfahren zur Zeigermontage

Figur 3 zeigt ein weiteres Verfahren zur Zeigermontage

Figur 1 zeigt das erfindungsgemäße Zeigerinstrument 11 , das eine Skalenscheibe 1 aufweist. Im Randbereich der Skalenscheibe ist eine Konturierung 2, in dem vorliegenden Fall ein sich zur Mitte 7 hin verjüngendes konisches Kreissegment, angeordnet. Unterhalb der Skalenscheibe befindet sich ein Halter 4 und ein Motor 3. Der Motor 3 ist mit dem einen Ende eines Zeigers 6 verbunden, dessen anderes Ende oberhalb der Konturierung 2 des Zeigerinstruments angeordnet ist. Der Zeiger besteht aus einem im wesentlichen horizontalen Abschnitt 6', einem im wesentlichen vertikalen oder in einem Winkel zur Vertikalen angeordnete Abschnitt 6" sowie einem Abschnitt 6'", der sich oberhalb der Oberfläche 2' der Konturierung befindet . Der Abschnitt 6'" verläuft im wesentlichen parallel zu der Oberfläche 2' der Konturierung und/oder weist einen vergleichsweise geringen Abstand zu dieser auf. Der Winkel α zwischen dem Abschnitt 6 ^' und dem Abschnitt 6 ^" beträgt vorzugsweise weniger als 90°. Die Skalenscheibe und/oder die Konturierung können Skalenstriche und/oder Zahlen aufweisen, mit den es in Zusammenspiel insbesondere mit dem Abschnitt 6'" des Zeigers 6 möglich ist beispielsweise eine Geschwindigkeit oder dergleichen abzulesen. Der übergang zwischen den Abschnitten 6 ^" und 6 ^"' ist vorzugsweise als Radius gestaltet. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass, sofern der Zeiger als Lichtleiter gestaltet ist, möglichst viel Licht in die Zeigerfahne 6 ^"' gelangt. Das erfindungsgemäße Zeigerinstrument ist vorzugsweise Bestandteil des Armaturenbrettes eines Kraftfahrzeuges. Der Zeiger 6, die Konturierung 2 und/oder die Skalenscheibe 1 können beleuchtet sein. Des Weiteren kann die Skalenscheibe, wie in Figur 2 dargestellt, Symbole 9 aufweisen, mit denen dem Fahrzeuginsassen weitere Informationen über den Zustand des Fahrzeuges wie beispielsweise Tankfüllung, Batterieladung, Bremsverschleiß, diverse Displayanzeigen und/oder dergleichen angezeigt werden kann. Aus Figur 2 ist weiterhin ersichtlich, dass die Konturierung 2 eine Ausnehmung 10 aufweist, in der sie unterbrochen ist. In dem vorliegenden Fall ist die Skalenscheibe 1 eine Folie, in deren Randbereich die Konturierung angeklebt ist und somit der Skalenscheibe eine zusätzliche Stabilität verleiht. Es ist jedoch auch möglich, die Skalenscheibe und die Konturierung einstückig beispielsweise durch Tiefziehen einer Folie herzustellen. Auch die Konturierung 2 kann zusätzlich oder anstelle der Skalierung der Skalenscheibe Skalenstriche oder Zahlen aufweisen.

In Figur 2 ist ein erstes Montageverfahren des erfindungsgemäßen Zeigerinstrumentes dargestellt. Bei diesem Zeigerinstrument weist die Konturierung im unteren Bereich eine Ausnehmung 10 auf. Der Zeiger wird im Bereich der Ausnehmung 10 so angeordnet, dass sich der Abschnitt 6' unterhalb der Skalenscheibe 1 und der Abschnitt 6'" oberhalb der Skalenscheibe befindet und der Abschnitt 6 ^' parallel oder in einem Winkel zu der Skalenscheibe 1 angeordnet ist. Sodann wird der Zeiger, wie durch die Montagerichtung 5 dargestellt, auf der Halterung 4 und Motor 3 montiert. Nachdem die Verbindung mit der Halterung 4 und/oder dem Motor 3 erfolgt, kann der Zeiger 6 im oder gegen den Uhrzeigersinn in den Bereich der Konturierung 2 verdreht werden.

In Figur 3 ist ein alternatives Montageverfahren dargestellt. Im Vergleich zu dem Zeigerinstrument gemäß Figur 2 weist das Zeigerinstrument in dem vorliegenden Fall eine weitere Ausnehmung 8 auf, die in der Skalenscheibe 1 im Bereich der Ausnehmung 10 angeordnet ist. Diese Ausnehmung 8 kann bereits beim Herstellen der Skalenscheibe eingeformt oder nachträglich eingearbeitet werden. Durch diese Ausnehmung 8 wird der Abschnitt 6'" des Zeigers 6 geführt und so dann der Zeiger mit der Halterung 4 und/oder dem Motor 3 verbunden. Nach der Verbindung kann der Zeiger im oder gegen den Uhrzeigersinn verdreht werden, so dass der Abschnittö'" die Konturierung 2 überdeckt. Der Zeiger 6 und der Motor 3 können als Einheit vormontiert und der Zeiger dann durch die Ausnehmung in Position gebracht werden. Die Ausnehmung 8 kann sodann durch eine Blende abgedeckt werden.

Bezugszeichenliste:

1 Skalenscheibe

2 Konturierung, Ring

2 ^' sichtbare Oberfläche der Konturierung

3 Antrieb, Motor

4 Halterung für den Antrieb

5 Montagerichtung des Zeigers

6 Zeiger

6 ^' erster Abschnitt des Zeigers

6 ^" zweiter Abschnitt des Zeigers

6 ^{' "} dritter Abschnitt des Zeigers, Zeigerfahne

7 Mitte der Skalenscheibe

8 Ausnehmung in der Skalenscheibe

9 Symbole

10 Ausnehmung in der Konturierung

11 Zeigerinstrument α Winkel zwischen 6 ^' und 6 ^"