Beschreibung

Anzeigevorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung mit einem Ringzeiger, welcher die Form eines Rings oder Ringsegmentes aufweist und in Umfangsrichtung beweglich gelagert ist, mit einer Antriebseinheit, welche den Ringzeiger in

Umfangsrichtung antreibt, wobei der Ringzeiger eine Anschlagsfläche aufweist und die Anzeigevorrichtung einen Anschlag aufweist, welcher mit der Anschlagsfläche die Umfangsbewegung des Ringzeigers begrenzend zusammenwirkt.

Im Zeitalter zunehmender Informationsdichte im Cockpit eines Kraftfahrzeuges sind insbesondere Hersteller von Kombinationsinstrumenten vor die große Herausforderung gestellt, eine hohe Dichte der Information mit teilweise sicherheitsrelevanter Bedeutung gut wahrnehmbar zu präsentieren. Hierbei sind auch einschlägige Sicherheitsvorschriften zu beachten, die eine gewisse Präzision beispielsweise der Geschwindigkeitsanzeige bei hinreichender Ausfallsicherheit gewährleisten sollen. Daneben muss diese komplexe Funktion mit einem ansprechenden Design versehen werden, was der Funktionalität häufig enge Grenzen setzt und die Anforderungen an die Gesamtkonstruktion entscheidend prägt.

Bei der Verdichtung der Informationen haben sich so genannte Ringzeiger, wie sie beispielsweise in der EP 9, 9a9, 9a7 338 Bl beschrieben sind, als zweckmäßig erwiesen, da diese Zeigegeräte keine zentrale Zeigerachse erfordern und auf diese Weise eine Analoganzeige im klassischen Sinne ermöglichen und gleichzeitig den Zentralbereich des

Anzeigefeldes befreit von eigenen Bauelementen für eine Multifunktionsanzeige freilassen. Eine derartige Multifunktionsanzeige kann beispielsweise aus verschiedenen

Kleinanzeigen oder einem größeren graphikfähigen Display bestehen .

Im Vergleich zu herkömmlichen Zeigern mit zentralen Zeigerachsen ist der Vortrieb eines Ringzeigers, dessen

Lagerung und dessen Synchronisierung für eine genaue Anzeige sehr viel aufwändiger. Der regelmäßig kreisförmige Ringzeiger muss trotz seiner meist filigranen Ausführung verhältnismäßig formstabil sein, damit er sich nicht unter der Kraft des Antriebes zu stark verformt. Hinzukommt, dass der Ringzeiger an mehreren Punkten über seine Umfang gelagert werden muss, wobei sich die Anordnung von drei Radiallagern über den Umfang als zweckmäßig erwiesen hat.

Damit beispielsweise eine Geschwindigkeitsanzeige der hohen Anzeigepräzision genügt, ist eine leistungsstarke Antriebseinheit vorzusehen, die dem Ringzeiger beispielsweise im Falle einer heftigen Bremsung eine hinreichende Beschleunigung verleiht. Die hohen tangentialen Kräfte an dem Ringzeiger können hierbei für einen ungewollten Radialversatz sorgen, der nicht nur für den Moment des Versatzes die Anzeigepräzision beeinträchtigt, sondern auch den Zeiger desynchronisiert. Im schlimmsten Fall steht die Antriebseinheit dauerhaft nicht mehr mit dem Ringzeiger im Eingriff aufgrund des Ausrückens des Ringzeigers. Um dies zu verhindern, sehen bisherige Ausführungsformen radiale Anschläge vor, die den möglichen Radialversatz des Ringzeigers begrenzen. Die Fertigung dieser Anschläge in Abstimmung auf die Geometrie des filigranen Ringzeigers erfordert jedoch höchste Fertigungspräzision, wodurch erhebliche Kosten entstehen.

In Ansehung der Probleme und Nachteile des Standes der Technik hat es sich die Erfindung zur Aufgabe gemacht, eine Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass auch bei hoher Antriebsleistung ein Radialversatz des Ringzeigers insbesondere bei einem

Synchronisieren mittels des Verfahrens gegen einen Nullanschlag vermieden wird.

Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird vorgeschlagen, den Anschlag direkt bei der Antriebseinheit anzuordnen.

Der entscheidende Vorteil der Anordnung des Anschlages in erfindungsgemäßer Weise besteht darin, dass die Tangentialkraft auf den Ringzeiger aus der Antriebseinheit, wenn zum Zwecke der Synchronisation der Ringzeiger in

Umfangsrichtung gegen den Anschlag gefahren wird, aufgrund des nur geringen Abstandes des Anschlages von der Antriebseinheit ein nur kleines Ausrückmoment an dem Ringzeiger erzeugt. Das verschwindend geringe Ausrückmoment führt zu keinem signifikanten Radialversatz, so dass den Radialversatz begrenzende Radialanschläge der Anzeigevorrichtung fortgelassen werden können.

Obgleich die Anordnung des Anschlags in nächster Nähe zu der Antriebseinheit sinnvoll ist, hat es sich gezeigt, dass der Abstand des Anschlags von der Krafteinleitungsstelle der Antriebseinheit auf den Ringzeiger bis zu einem Viertel des größten Ringdurchmessers betragen kann. In einem Winkel über den Umfang definiert kann der Abstand des Anschlags von der Krafteinleitungsstelle der Antriebseinheit mit Bezug auf den eigentlichen Drehpunkt des Ringzeigers bis zu 45° betragen.

Besonders zweckmäßig ist eine Ausbildung der Anzeigevorrichtung, bei der die Antriebseinheit ein Abtriebszahnrad aufweist und der Ringzeiger mit einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Verzahnung versehen ist, die mit dem Abtriebszahnrad in Eingriff steht. Diese Verzahnung kann zweckmäßig nach außen weisen, so dass der Innenbereich des Ringzeigers frei von der Antriebseinheit für andere Anzeigeeinheiten zur Verfügung steht.

Zur Vermeidung exzessiver Geräuschentwicklungen zu Zeiten schnellen Vortriebs des Ringzeigers sind insbesondere mittels

elastischer Elemente gedämpfte Zahnräder oder beschichtete Kontaktflächen an den Verzahnungen bzw. Zahnrädern zweckmäßig.

Die erfindungsgemäßen Vorteile kommen besonders bei einer

Anordnung voll zum Tragen, bei welcher die Anzeigevorrichtung eine Steuerung der Antriebseinheit aufweist, die derart ausgebildet ist, dass die Antriebseinheit zur Synchronisation die Anschlagsfläche gegen den Anschlag fährt. Bei diesem Vorgang entstehen die maximal möglichen Kräfte und damit auch die höchsten Ausrückmomente für den Ringzeiger.

Eine hervorragende Ablesbarkeit ergibt sich, wenn der Ringzeiger eine sich radial erstreckende Zeigerfahne aufweist. Auf diese Weise bekommt der Betrachter den gewohnt ergonomischen Eindruck eines klassischen Zeigerinstruments. Em Höchstmaß an Stabilität und Präzision wird erlangt, wenn der Ringzeiger an drei Stellen entlang des Umfangs radial jeweils mittels eines Radiallagers gelagert ist. Zur Erleichterung der Montage kann von den Radiallagern eines federnd ausgebildet sein, so dass es radial elastisch nachgiebig ist.

Der Ringzeiger weist zweckmäßig ein Zeigeelement oder eine Zeigerfahne und ein das Zeigeelement tragendes Grundelement auf, welches dezentral gelagert ist. Hierbei ist das Grundelement vorzugsweise ringförmig. Durch die außermittige Lagerung ist es möglich, auf eine zentrale Zeigerwelle oder Achse zu verzichten und dennoch die übliche, kreisförmige Bewegung des Zeigers zu erreichen. Der durch die

Bewegungsbahn des Zeigers eingeschlossene, zentrale Bereich kann großflächige Anzeigen, wie beispielsweise LCD-Anzeigen, problemlos aufnehmen. Zugleich kann die Antriebseinheit des Zeigers mit Vorteil neben dem Grundelement angeordnet sein, wodurch sich eine flache Bauform erreichen lässt. Dabei kann die Lagerung in einer mit der Ebene des Zeigers oder des Grundelements gemeinsamen Ebene angeordnet sein, wodurch ein Kippmoment vermieden und die Empfindlichkeit gegenüber

Schwingungen reduziert werden kann. Das Grundelement kann hierbei zusätzlich eine zentrale, die Ebene eines Zifferblattes oder der Anzeige nicht durchdringende Führung aufweisen. Besonders günstig ist hierbei eine Lagerung mittels dreier über den Umfang des Grundelements in etwa gleichmäßig verteilten Lagerstellen bzw. Radiallagern. Hierdurch lässt sich eine exakte Führung des Grundelements erreichen. Diese Lagerstellen können beispielsweise auch gegenüber dem Tragkörper vorgespannt sein, um so mögliche Toleranzen auszugleichen. Vorteilhaft ist es hierbei auch, wenn eines der drei Radiallager zugleich mit der Antriebseinheit verbunden ist. Hierdurch kann eine Lagerstelle eingespart werden, indem die Antriebseinheit zugleich auch die Funktion einer Lagerstelle übernimmt. Hierdurch lassen sich der Herstellungsaufwand und der erforderliche Einbauraum reduzieren.

Die Radiallager können zweckmäßig auch zugleich als Axiallager ausgebildet sein. Besonders sinnvoll ist dabei ein U-fόrmig ausgebildetes Profil dieser bevorzugt als kleine

Räder ausgebildeten Lagerelemente, so dass der Ringzeiger im Bereich des Lagerelementes von diesem umfasst ist.

Die Bewegung des Ringzeigers kann kraftschlüssig, beispielsweise mittels eines vorgespannten Reibrades, oder formschlüssig angetrieben sein. Letzteres genügt mit einer Verzahnung besonders hoher Anzeigepräzision. Dabei ist es günstig, wenn der Zeigerantrieb ein in eine Verzahnung des Grundelements eingreifendes Zahnrad aufweist. Die Antriebseinheit kann unmittelbar außenseitig an dem

Grundelement angeordnet werden, wobei beide insbesondere auch in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sein können, wenn die Antriebseinheit am Umfang des Tragkörpers eingreift. Mit Vorteil kann die Antriebseinheit für den Betrachter unsichtbar angeordnet werden.

Zweckmäßig ist das Grundelement mit einer zentralen Durchbrechung versehen, welche einen ungehinderten Blick auf

eine dahinter liegende, zusätzliche Anzeige ermöglicht. Besonders kompakt ist eine im Wesentlichen flache Scheibenform des Grundelements.

Das Grundelement kann eine weitgehend beliebige Bewegungsbahn ausführen, die beispielsweise ellipsenförmig sein kann, um so bestimmte Zeigerstellungen optisch hervorzuheben. Besonders sinnvoll, weil dem Betrachter geläufig ist eine Kreisscheibenform des Grundelements. Eine besonders günstige Weiterbildung ist dadurch gegeben, dass das Grundelement ein Kreisring ist.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine Zeichnung ohne Einschränkungswirkung auf selbiges beschrieben. Es zeigt:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Ringzeigers mit einer Antriebseinheit und Lagerungen.

Figur 2 eine perspektivische Ansicht des Ringzeigers aus Figur 1 von der anderen Seite.

In Figur 1 und 2 sind jeweils eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung 1 dargestellt, wobei eine Anzeigeskala fortgelassen ist. Wesentliche dargestellte Bauelemente sind ein Ringzeiger 2, eine Antriebseinheit 3 und ein

Trägerelement 4. Der Ringzeiger ist mit einer sich in Umfangsrichtung 5 erstreckenden Verzahnung 6 am äußeren Durchmesser versehen. Die Verzahnung 6 steht mit einem Abtriebszahnrad 7 der Antriebseinheit 3 in Verbindung, die einen Schrittmotor aufweist, der für einen Vortrieb des Ringzeigers 2 in Umfangsrichtung 5 oder entgegen der Umfangsrichtung 5 sorgt. Der Ringzeiger 2 ist auf dem Trägerelement 4 mittels dreier Radiallager 9, 9a gelagert, die jeweils eine Rolle mit einem U-förmigen dem Grundelement zugewendeten Stirnprofil aufweisen, in welchem der verzahnte äußere Umfang des Ringzeigers 2 geführt ist. Das mit 9a bezeichnete Radiallager 9a ist federnd ausgebildet, so dass es radial nach außen elastisch nachgiebig ist. In

unmittelbarer Nähe zu der Antriebseinheit 3 ist an dem Trägerelement 4 ein Anschlag 10 angeordnet, der die Bewegung des Ringzeigers 2 in Umfangsπchtung 5 begrenzt. Mit dem Anschlag 10 korrespondierend weist der Ringzeiger 2 eine Anschlagsfläche 11 auf, die an dem Anschlag 10 in einer Nullposition des Ringzeigers 2 zur Anlage kommt. Eine Steuerung 12 des Schrittmotors 8 ist derart ausgebildet, dass zur Synchronisation die Anschlagsfläche 11 des Ringzeigers 2 gegen den Anschlag 10 gefahren wird und auf diese Weise die Nullposition festgestellt wird. In dem Ausführungsbeispiel ist die Anschlagsfläche 11 Bestandteil des Grundelements des Ringzeigers 2, die von dem Ringzeiger 2 radial nach innen weist. Der Anschlag 10 ist in nächster Nähe zu dem Abtriebszahnrad 7 angeordnet, wobei der Abstand weniger als ein Viertel des maximalen Ringdurchmessers D des Ringzeigers 2 beträgt.