Zeiger-Anzeigeinstrument

Die Erfindung betrifft ein Zeiger-Anzeigeinstrument bzw. ein Anzeigeinstrument, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei das Anzeigeinstrument einen um eine Drehachse drehbaren Tragkörper für einen Zeiger und eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige variabler Anzeigeinhalte aufweist, wobei die Anzeigeeinrichtung eine Anzeigefläche aufweist, die sich im Wesentlichen in einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden ersten Ebene erstreckt, wobei der Tragkörper sich im wesentlichen in einer zweiten und zur ersten Ebene parallelen Ebene erstreckt und wobei aus einer Hauptbetrachtungsrichtung gesehen die zweite Ebene vor der ersten Ebene angeordnet ist.

Zeiger-Anzeigeinstrumente sind in zahlreichen Ausgestaltungen am Markt vorhanden und dem Fachmann beispielsweise aus der Kraftfahrzeugtechnik bekannt, vgl. etwa die Patentveröffentlichungen DE 198 48 219 A1 und EP 0 492 543 A1. Gängige Zeiger-Anzeigeinstrumente umfassen ein Ziffernblatt, das mit einer Skala für die anzuzeigende Messgröße, wie beispielsweise der Fahrzeuggeschwindigkeit oder Motorenzahl versehen ist. Ein um eine Achse drehbaren Zeiger wird von einer Steuermechanik so bewegt, dass anhand der Winkelstellung des Zeigers der gegenwärtige Wert der jeweiligen Messgröße angezeigt wird, ist.

Ferner ist auch ein Anzeigeinstrument mit den eingangs angegebenen Merkmalen aus der Druckschrift DE 10 2005 026 196 A1 bekannt, wobei jedoch durch diese Druckschrift eine konstruktive Lösung angegeben wird, die vergleichsweise aufwändig sowie insbesondere hinsichtlich der Möglichkeiten zur Verwendung einer (zur Anzeige von variable Anzeigeinhalten vorgesehenen) Anzeigeeinrichtung lediglich eingeschränkt ist, beispielsweise auf den mittleren bzw. zentralen Bereich des Zeiger-Anzeigeinstruments.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Zeiger- Anzeigeinstrument bzw. Anzeigeinstrument zu schaffen, das bei einfacher Konstruktion kostengünstig herstellbar ist, eine sichere Funktionstüchtigkeit gewährleistet, gewichtssparend und raumsparend aufgebaut werden kann sowie eine vergleichsweise große Variationsfülle von möglichen

Verwendungsmöglichkeiten des Anzeigeinstruments, insbesondere hinsichtlich des auf der Anzeigefläche darstellbaren Informationsinhalts ermöglicht.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Anzeigeinstrument, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem um eine Drehachse drehbaren Tragkörper für einen Zeiger und einer Anzeigeeinrichtung zur Anzeige variabler Anzeigeinhalte, wobei die Anzeigeeinrichtung eine Anzeigefläche aufweist, die sich im Wesentlichen in einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden ersten Ebene erstreckt, wobei der Tragkörper sich im wesentlichen in einer zweiten und zur ersten Ebene parallelen Ebene erstreckt, wobei aus einer Hauptbetrachtungsrichtung gesehen die zweite Ebene vor der ersten Ebene angeordnet ist, wobei der Tragkörper mittels einer ersten Lagereinrichtung im Bereich der Drehachse gelagert ist und wobei die erste Lagereinrichtung im Bereich einer parallel zur Anzeigefläche verlaufenden vorderen Oberfläche der Anzeigeeinrichtung angeordnet ist. Es ist hierdurch erfindungsgemäß vorteilhaft möglich, das Anzeigeinstrument leicht und kostengünstig sowie montagefreundlich dadurch zu realisieren, dass zur stabilen Lagerung des Tragkörpers die erste Lagereinrichtung in einem zentralen Bereich des Anzeigeinstruments angeordnet wird, wobei jedoch keinerlei Bohrung in der vorderen Oberfläche der Anzeigeeinrichtung vorgenommen werden muss oder eine sonstige Modifikation der Anzeigeeinrichtung erforderlich ist. Hierdurch kann in kostengünstiger weise eine Standardanzeigeeinrichtung zur Realisierung des Anzeigeinstruments verbaut werden und dennoch die stabilitätsmäßigen sowie gestalterischen Vorteile - insbesondere bei Verwendung einer großflächigen Anzeigeeinrichtung - realisiert werden. Insbesondere durch die Verwendung beispielsweise einer Nadellagerung ist es erfindungsgemäß in vorteilhafter weise möglich, zum einen einen Lagerpunkt im zentralen Bereich des Tragkörpers zu realisieren und zum anderen den Aufwand für diese zentrale Lagerung - sowohl konstruktiv als auch montagetechnisch - zu reduzieren.

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Anzeigeinstrument, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem um eine Drehachse drehbaren Tragkörper für einen Zeiger und einer Anzeigeeinrichtung zur Anzeige variabler Anzeigeinhalte, wobei die Anzeigeeinrichtung eine Anzeigefläche aufweist, die sich im Wesentlichen in einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden ersten Ebene erstreckt, wobei der Tragkörper

sich im wesentlichen in einer zweiten und zur ersten Ebene parallelen Ebene erstreckt, wobei aus einer Hauptbetrachtungsrichtung gesehen die zweite Ebene vor der ersten Ebene angeordnet ist, wobei der Tragkörper mittels einer zweiten Lagereinrichtung im Randbereich des Tragkörpers gelagert ist und wobei die zweite Lagereinrichtung wenigstens drei über den Umfang des Tragkörpers verteilte Lagerstellen aufweist. Hierdurch ist es erfindungsgemäß vorteilhaft möglich, dass in einfacher und kostengünstiger Weise eine Lagerung des Tragkörpers entweder ausschließlich in dessen Randbereich oder zusätzlich (zu einer Zentrallagerung) in dessen Randbereich ermöglicht wird, so dass (insbesondere bei ausschließlich randseitiger Lagerung) der zentrale Anzeigebereich vollständig für eine variable und damit freiprogrammierbare Anzeige zur Verfügung steht.

Die Aufgabe wird ferner auch gelöst durch ein Anzeigeinstrument, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem um eine Drehachse drehbaren Tragkörper für einen Zeiger und einer Anzeigeeinrichtung zur Anzeige variabler Anzeigeinhalte, wobei die Anzeigeeinrichtung eine Anzeigefläche aufweist, die sich im Wesentlichen in einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden ersten Ebene erstreckt, wobei der Tragkörper sich im wesentlichen in einer zweiten und zur ersten Ebene parallelen Ebene erstreckt, wobei aus einer Hauptbetrachtungsrichtung gesehen die zweite Ebene vor der ersten Ebene angeordnet ist, wobei zumindest eine teilweise überdeckung der Anzeigefläche und des Tragkörpers vorgesehen ist und dass die Anzeigefläche aus der Hauptbetrachtungsrichtung gesehen zumindest in einem Bereich seines Umfangs über den Tragkörper hinausragend vorgesehen ist. Hierdurch ist es - unabhängig von der Art der Lagerung - erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise möglich, dass ein großer Teil der Anzeigeeinrichtung sowie ein großer Teil des Bereichs, in dem sich der Tragkörper erstreckt, zur Darstellung einer variablen Anzeigeinformation zur Verfügung steht.

Die Merkmale,

- wonach der Tragkörper mittels einer ersten Lagereinrichtung im Bereich der Drehachse gelagert ist und wobei die erste Lagereinrichtung im Bereich einer parallel zur Anzeigefläche verlaufenden vorderen Oberfläche der Anzeigeeinrichtung angeordnet ist,

- wonach der Tragkörper mittels einer zweiten Lagereinrichtung im Randbereich des Tragkörpers gelagert ist und wobei die zweite Lagereinrichtung wenigstens drei über den Umfang des Tragkörpers verteilte Lagerstellen aufweist und

- wonach zumindest eine teilweise überdeckung der Anzeigefläche und des Tragkörpers vorgesehen ist und dass die Anzeigefläche aus der Hauptbetrachtungsrichtung gesehen zumindest in einem Bereich seines Umfangs über den Tragkörper hinausragend vorgesehen ist, können sowohl alternativ als auch kumulativ miteinander realisiert sein.

Erfindungsgemäß wird daher ein Anzeigeinstrument mit einer Zeigerstruktur realisiert, wobei der Zeiger an einem bewegbaren, zumindest abschnittsweise transparenten Träger (nachfolgend auch als Tragkörper bezeichnet) vorgesehen ist und wobei die Zeigerstruktur mit dem Träger mitbewegt werden kann. Es kann hierdurch der Zeiger in besonders stabiler, schwingungsgedämpfter und robuster Weise realisiert werden.

Erfindungsgemäß ist es besonders bevorzugt, dass die erste Lagereinrichtung mit der Anzeigeeinrichtung verbunden ist, insbesondere an der vorderen Oberfläche der Anzeigeeinrichtung befestigt vorgesehen ist und insbesondere an der vorderen Oberfläche der Anzeigeeinrichtung angeklebt ist. Hierdurch wird eine besonders montagegünstige Realisierung der Lagerung des Tragkörpers realisiert.

Ferner ist es erfindungsgemäß besonders bevorzugt, dass das Anzeigeinstrument zusätzlich zur ersten Lagereinrichtung eine Antriebseinrichtung im Randbereich des Tragkörpers zur Drehbewegung des Tragkörpers um die Drehachse aufweist. Als Antriebseinrichtung kann es hierbei und gemäß sämtlichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass eine Antriebsrolle und/oder ein Antriebszahnrad und/oder ein Antrieb im Sinne eines Linearmotors mit einer Mehrzahl von unterschiedlich magnetisierten Bereichen im Randbereich des Tragkörpers realisiert ist.

Erfindungsgemäß ist es ferner bevorzugt, dass das Anzeigeinstrument zusätzlich zur ersten Lagereinrichtung eine Antriebseinrichtung im Randbereich des Tragkörpers

zur Drehbewegung des Tragkörpers um die Drehachse und eine zusätzliche Lagereinrichtung im Randbereich des Tragkörpers aufweist. Es ist hierdurch mit einfachen Mitteln möglich, eine stabile Lagerung des Tragkörpers zu gewährleisten.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß auch bevorzugt, dass wenigstens eine der Lagerstellen der zweiten Lagereinrichtung eine Antriebseinrichtung zur Drehbewegung des Tragkörpers um die Drehachse ist. Hierdurch kann mit einfachen Mitteln ein Antrieb des Tragkörpers bewerkstelligt werden.

Ferner ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass der Zeiger einen zentralen Teil im Bereich der Drehachse aufweist und dass der Zeiger eine radial von der Drehachse wegweisende Zeigerfahne aufweist.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß auch bevorzugt, dass die Anzeigeeinrichtung zur Anzeige einer Skala im Bereich des Zeigers vorgesehen ist.

Die Figuren stellen beispielhaft und schematisch verschiedene Ausführungen der Erfindung dar.

Es zeigen:

Figur 1 Komponenten eines erfindungsgemäß ausgestalteten Zeiger- Anzeigeinstruments, erster Ausführungsvariante, in perspektivischer, schematischer Darstellung,

Figur 2 Komponenten eines erfindungsgemäß ausgestalteten Zeiger- Anzeigeinstruments, zweiter Ausführungsvariante, in perspektivischer, schematischer Darstellung und

Figur 3 Komponenten eines erfindungsgemäß ausgestalteten Zeiger- Anzeigeinstruments, dritter Ausführungsvariante, in perspektivischer, schematischer Darstellung.

Figur 4 eine schematische Schnittdarstellung eines Anzeigeinstruments gemäß der ersten Ausführungsvariante.

Figur 1 zeigt in perspektivischer, schematischer Darstellung Komponenten eines erfindungsgemäß ausgestalteten Zeiger-Anzeigeinstruments 1 , erster Ausführungsvariante. Figur 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des Anzeigeinstruments gemäß der ersten Ausführungsvariante. Beide Figuren werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf der dem Betrachter zugewandten Vorderseite 22 (diese vordere Oberfläche der Anzeigeeinrichtung 2 ist nachfolgende mit dem Bezugszeichen 22 bezeichnet) einer Anzeigeeinrichtung 2 bzw. eines Displays 2, beispielsweise ein LCD- (Liquid Crystal Display)-Display (d.h. einer Anzeigeeinrichtung zur Anzeige variabler Anzeigeinhalte), ist beispielsweise eine Skala für eine anzuzeigende Messgröße, etwa die Fahrzeuggeschwindigkeit, dargestellt. Hierbei kann die Skala entweder fest (und damit unveränderlich) mit der Anzeigeeinrichtung 2 verbunden bzw. angeordnet sein oder aber es kann die Skala Teil der (variablen) Darstellung der Anzeigeeinrichtung 2 sein. Eine solche Anzeigeeinrichtung 2 weist auch eine Anzeigefläche 21 auf, die sich (hinsichtlich der Tiefe der Anzeigeeinrichtung) typischerweise im Inneren der Anzeigeeinrichtung 2 befindet, d.h. in einer Ebene, die gegenüber der vorderen Oberfläche der Anzeigeeinrichtung 2 (bezüglich einer Hauptbetrachtungsrichtung 45) etwas zurückgesetzt ist. Diese Ebene der Anzeigefläche 21 wird nachfolgend auch als erste Ebene 25 bezeichnet. Selbstverständlich kann die Anzeigefläche 21 (und damit die erste Ebene 25) auch mit der vorderen Oberfläche 22 der Anzeigeeinrichtung 2 zusammenfallen.

In einem Abstand vor der Vorderseite 22 des Displays 2 (d.h. in Richtung der Hauptbetrachtungsrichtung 45 gesehen) ist ein Tragkörper 3 bzw. eine Scheibe 3 angeordnet. Der Tragkörper 3 bzw. die Scheibe 3 ist im Wesentlichen in einer zweiten Ebene 35 angeordnet, die sich vor der ersten Ebene 25 befindet, und ist bevorzugt vollständig oder nahezu vollständig aus einem klaren transparenten Material hergestellt. Der Tragkörper 3 ist um eine Drehachse 31 drehbar vorgesehen. Hierzu ist eine lediglich in der Figur 1 dargestellte Antriebseinrichtung 5' vorgesehen.

Auf dem Tragkörper 3 bzw. der Scheibe 3 ist ein Zeiger 4 angeordnet, der einen konzentrisch mit der Scheibe angeordneten runden Abschnitt 40 (d.h. einen zentralen Teil im Bereich der Drehachse 31 ) aufweist, von dem sich eine Zeigerfahne 41 radial nach außen erstreckt. Der Zeiger 4 kann dabei als separates Bauteil mit dem Tragkörper 3 verbunden sein, beispielsweise verklebt sein, oder aber auch einstrückig mit dem Tragkörper verbunden sein, beispielsweise als Beschichtung bzw. als angespritzter Bereich.

Der Tragkörper 3 bzw. die Scheibe 3 ist um ihre Rotationssymmetrieachse (um die in Figur 4 dargestellte Drehachse 31 ) drehbar beispielsweise auf einer mit der Vorderseite 22 des Displays 2 drehbeweglich verbundenen (nicht dargestellten) Welle gelagert, die die transparente Scheibe 3 in ihrer räumlichen Solllage bezüglich des Displays 2 hält. Hierzu ist eine erste Lagereinrichtung 32 im zentralen Bereich des Tragkörpers 3, d.h. im Bereich der Drehachse 31 , vorgesehen.

Zum Antrieb des Tragkörpers 3 um die Drehachse ist es beispielhaft vorgesehen, dass eine erste Umfangsfläche einer um ihre Längsachse drehbaren Rolle 5' in Reibungskontakt mit der Umfangsfläche der Scheibe 3 steht. Die Scheibe 3 wird über die Rolle 5' als Antriebseinrichtung rotarisch angetrieben.

Das Anzeigeinstrument 1 weist in der Regel noch eine Frontabdeckung 46, beispielsweise ein Abdeckglas, auf.

Durch die variable Darstellung von verschiedenen Informationsinhalten auf der Anzeigeeinrichtung 2 ist es erfindungsgemäß vorteilhaft möglich, dass das Anzeigeinstrument 1 in sehr flexibler Art und Weise zur Darstellung verschiedener Informationen und insbesondere zur Darstellung verschiedener Informationen in unterschiedlichen Situationen eingesetzt werden kann. Insbesondere durch die Möglichkeit, dass die auf der Anzeigeeinrichtung 2 angezeigte Information - insbesondere eine Skala - mit dem Zeiger 4 auf dem Tragkörper 3 zusammenwirkt, ist es möglich, dass ein Zusammenwirken zwischen dem durch den Zeiger 4 wiedergegebenen Informationsgehalt und dem durch die Anzeigeeinrichtung 2 wiedergegebenen Informationsgehalt zur Erhöhung des Komforts eines Fahrzeugbenutzers und zur Erhöhung der übersichtlichkeit der Darstellung (und

damit zur Erhöhung des Sicherheitsniveaus) möglich ist. Beispielsweise ist es möglich, dass die Darstellung der Skala an die jeweilige Fahrsituation angepasst dargestellt ist, etwa eine gestauchte Darstellung in Geschwindigkeitsbereichen die gerade nicht relevant sind (im Falle der Darstellung beispielsweise eines Geschwindigkeitsmessers) oder auch die Ausblendung eines Teils der Skala in einem nicht benötigten Geschwindigkeitsbereich, etwa bei einer Stadtfahrt.

Besonders vorteilhaft ist es erfindungsgemäß, wenn das zentrale Lager des Tragkörpers 3 (d.h. die erste Lagereinrichtung im Bereich der Drehachse) mit der Vorderseite der Anzeigeeinrichtung 2 verbunden ist, insbesondere aufgeklebt ist.

Figur 2 zeigt in perspektivischer, schematischer Darstellung Komponenten eines erfindungsgemäß ausgestalteten Zeiger-Anzeigeinstruments 1 gemäß der zweiten Ausführungsvariante. Auf der dem Betrachter zugewandten Vorderseite 22 des Displays 2 ist erneut beispielhaft eine Skala für die anzuzeigende Messgröße dargestellt.

Wiederum ist vor der Vorderseite 22 des Displays 2 der Tragkörper 3 angeordnet, der dem grundsätzlichen Aufbau nach mit dem Tragkörper 3 bzw. der Scheibe 3 von Figur 1 übereinstimmt und erneut mit dem Zeiger 4 versehen ist.

Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist eine zweite Lagereinrichtung vorgesehen, die den Tragkörper 3 in dessen Randbereich lagert. Hierzu sind beispielhaft drei um ihre Längsachsen rotierbare Rollen 5 über den Umfang des Tragkörpers 3 verteilt angeordnet, d.h. beispielsweise um 120° zirkulär zueinander versetzt um die Scheibe 3 angeordnet. Die Umfangsflächen der einzelnen Rollen 5 stehen jeweils in Reibungskontakt mit der Umfangsfläche der Scheibe 3. Durch die drei Rollen 5 wird die Scheibe 3 in ihrer räumlichen Solllage bezüglich des Displays 2 gehalten. Eine der drei Rollen, eine Antriebsrolle, wird von einem (nicht dargestellten) motorischen Antrieb angetrieben. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Bewegung der Antriebsrolle über einen Antriebsriemen an die beiden übrigen Rollen 5 so übertragen wird, dass sich alle Rollen 5 in zueinander synchronisierter Weise mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit rotatorisch bewegen.

Selbstverständlich ist es auch denkbar, mehrere Rollen mittels wenigstens eines motorischen Antriebs anzutreiben.

In der Ausführungsform gemäß der Figur 2 (zweite Ausführungsvariante) weist der Tragkörper keine zentrale Lagerung auf, sondern lediglich eine Lagerung im Randbereich des Tragkörpers durch die zweite Lagereinrichtung.

Erfindungsgemäß kann auch eine zentrale Lagerung (mittels der ersten Lagereinrichtung) und eine periphere Lagerung (mittels der zweiten Lagereinrichtung miteinander kombiniert werden, so dass eine besonders stabile Lagerung des Tragkörpers 3 resultiert.

Figur 3 zeigt in perspektivischer, schematischer Darstellung Komponenten eines erfindungsgemäß ausgestalteten Zeiger-Anzeigeinstruments 1 gemäß einer dritten Ausführungsvariante. Auf der dem Betrachter zugewandten Vorderseite 22 des Displays 2 ist erneut beispielhaft eine Skala für die anzuzeigende Messgröße dargestellt.

Wiederum ist vor der Vorderseite des Displays 2 der Tragkörper 3 bzw. die transparente Scheibe 3 angeordnet, die dem grundsätzlichen Aufbau nach mit der Scheibe 3 gemäß Figur 1 bzw. Figur 2 übereinstimmt und erneut mit dem Zeiger 4 versehen ist, der einen runden Abschnitt 40 und einer Zeigerfahne 41 aufweist.

Die Scheibe 3 ist wiederum beispielhaft um ihre Rotationssymmetrieachse drehbar auf einer mit der Vorderseite des Displays 2 drehbeweglich verbundenen (nicht dargestellten) Welle gelagert, die die transparente Scheibe 3 in ihrer räumlichen Solllage bezüglich des Displays 2 hält.

Entlang der gesamten Umfangsfläche der Scheibe 3 sind dicht nebeneinander oder dicht aneinander anschließend (nicht dargestellte) Magnete befestigt. In räumlicher Nähe zur Scheibe 3 sind mehrere Spulen 6 angeordnet. Durch änderung bzw. Umkehrung der Richtung des in den Spulen 6 fließenden Stromes wird die Richtung des magnetischen Feldes umgekehrt, so dass die Magnete unter Anwendung der Gesetze des Magnetismus, denen zufolge sich gleichnamige Pole anziehen bzw.

ungleichnamige Pole abstoßen, eine rotatorische Bewegung der Scheibe 3 verursachen, entsprechend eines Antriebs im Sinne eines Linearmotors. Beim Anlegen einer Ansteuerspannung, insbesondere Wechselstrom, an die Spulen 6 erfolgt eine periodische Umkehrung der Magnetisierungsrichtung und eine gleichmäßige Rotationsbewegung der Scheibe.

In den oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung ist der Zeiger als ein an der Scheibe befestigbarer Gegenstand ausgestaltet. Grundsätzlich kann der Zeiger auch auf irgendeine andere nur denkbare Weise ausgeführt und zum Beispiel als ein auf die Scheibe aufgedruckte Druckschicht mit der Kontur eines Zeigers ausgebildet sein.

Bezugszeichenliste

1 Anzeigeintrument / Zeiger-Anzeigeinstrument

2 Anzeigeeinrichtung / Display

3 Tragkörper / Scheibe Zeiger

5 Rollen / Lagerstellen der zweiten Lagereinrichtung 5' Antriebseinrichtung Spulen 1 Anzeigefläche 2 vordere Oberfläche der Anzeigefläche 5 erste Ebene 1 Drehachse 2 erste Lagereinrichtung 5 zweite Ebene 0 runder Abschnitt des Zeigers 1 Zeigerfahne 5 Hauptbetrachtungsrichtung 6 Frontabdeckung