Stand der Technik Gattungsgemäße Scheibenzeiger mit Radiallagern sind von Instrumenten aus Kraftfahrzeugen bekannt. Dabei werden in diesem Zusammenhang nur solche Instrumente als"Scheibenzeiger"bezeichnet, bei denen die Zeigerscheibe nicht auf einer drehbar gelagerten Welle gehalten, sondern vermittels einer geführten Ringstruktur drehbar gelagert ist. Schließlich liegt die Besonderheit derartiger Scheibenzeiger darin, dass auf die zentrale Welle verzichtet werden kann.

Dadurch ist eine große Flexibilität hinsichtlich der gestalterischen Möglichkeiten des Instrumentes gegeben.

Ein derartiger Scheibenzeiger ist beispielsweise in der DE 199 16 221 A1 gezeigt, wobei dieser eine den Zeiger tragende Scheibe aufweist, die an ihrem Außenrand zwischen drei Führungsrollen gehalten ist. Dabei wird eine der Rollen von einem Schrittmotor angetrieben.

In der DE 199 03 202 A1 werden Zeigersymbole tragende Abdeckungen mit kreisrunder Außenkontur angeführt, die in den Aussparungen einer Platte oder Blende drehbar gelagert sind. Dabei sind in den Abdeckungen Wälzelemente angebracht, um bei der Lagerung eine Reibungsminimierung zu bewirken. Der die Drehbewegung auslösende Antrieb wird durch einen auf einen Zahnkranz der Abdeckung wirkenden Elektromotor bereitgestellt.

Die EP 492 543 A1 beschreibt eine Zeigerplatte, die von einem ringförmigen Ultraschallmotor angetrieben wird in der Weise, daß die Zeigerplatte mit dem Rotor dieses Ultraschallmotors drehfest verbunden ist, indem der Rand der Zeigerplatte orthogonal zur Plattenebene orientiert ausgebildet ist, wodurch eine Einfassung für den Rotorteil des Ultraschallmotors bereitgestellt wird. Ein Radiallager wird durch diese Konstruktion nicht gebildet.

Damit sind die bei allen bekannten Instrumenten mit Scheibenzeiger angegebenen Lagerungsarten aufwändig und bauteilintensiv, was eine dementsprechend teure Herstellung bedingt. Zudem sind derartige Instrumente anfällig im Betrieb. Obwohl Scheibenzeiger eine Reihe von Vorteilen haben gegenüber herkömmlichen Instrumenten, die eine am Ende einer Welle gehaltenen Zeigerfahne tragen, konnten sich diese Instrumente vor allem wegen der unakzeptablen Störanfälligkeit bei hohen Produktionskosten bislang nicht durchsetzen.

Aufgabe Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr, ein Analoganzeigeinstrument mit Scheibenzeiger zu schaffen, das sich durch eine einfache und kompakte Bauweise auszeichnet und das bei kostengünstiger Herstellung eine große Zuverlässigkeit bietet.

Lösung Diese Aufgabe wird durch ein gattungsgemäßes Instrument gelöst, bei dem das Radiallager ein Gleitlager ist, wobei ein Mittel der Aufnahme unmittelbar gleitend an einer Wandung der Ringstruktur (9) anliegt.

Der erfindungswesentliche Gedanke liegt in der starken Vereinfachung der Lagerung des Scheibenzeigers. Die Vereinfachung wird dadurch erreicht, dass die Zeigerscheibe unmittelbar in einer kompakten und robusten Aufnahme gelagert wird. Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass an das Lager eines solchen Zeigers wegen der relativ kleinen Drehgeschwindigkeiten und Drehzahlen auch nur verhältnismäßig geringe Anforderungen zu stellen sind. Schließlich treten bei den zur Debatte stehenden Instrumenten nur vergleichsweise langsame Verschwenkungen in die eine und die andere Richtung auf. Diese können schon mit"primitiven"Gleitlagern durchgeführt werden, bei denen Gleitelemente und Führungselemente aus einfach zu bearbeitenden Materialien, wie Kunststoff, gefertigt werden. Zudem ist die Herstellung derart einfach gelagerter Scheibenzeiger wegen der im Vergleich zu stark belasteten Gleitlagern relativ großen Toleranzen unaufwendig und somit kostengünstig. Insbesondere ist bei solcherart geringen Beanspruchungen keine erhöhte Gleitfähigkeit und auch keine Kühlung der Lager nötig, um ein Fressen zu vermeiden. Ein weiterer Vorteil ist, dass von den erfindungsgemäßen Scheibenzeigern mehrere ineinander angeordnet werden können, wobei sogar eine Zeigerscheibe die Lagerung für die benachbarte Zeigerscheibe bilden kann.

Das Radiallager ist somit im Falle des unmittelbaren Kontaktes von Gleitelement und Führungselement als Gleitlager ausgebildet, wobei ein oder mehrere Mittel der Aufnahme unmittelbar gleitend an einer Wandung der Ringstruktur anliegen.

An dieser Stelle sei auch darauf hingewiesen, dass nicht nur kreisförmige Scheiben als Zeigerscheibe eingesetzt werden können, sondern dass auch andere Geometrien, beispielsweise eckige Scheiben, als Kreissektor oder Kreissegment ausgebildete Scheiben für Zeigerscheiben taugen.

Zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Grundgedankens sind gerade wegen der jeweils möglichen kinematischen Umkehr im Verhältnis von Gleitelement und Führungselement eine Vielzahl von Ausführungsformen denkbar. Alle Formen haben jedoch folgende Vorteile : Es lassen sich mit den erfindungsgemäßen Lagerungen besonders kompakte und robuste Instrumente mit Scheibenzeiger fertigen, die sich durch eine große Zuverlässigkeit und geringe Herstellungskosten auszeichnen. Vor allem bieten die erfindungsgemäßen Instrumente eine Vielzahl von Möglichkeiten der Gestaltung im Hinblick auf ein individuelles Design und ein übersichtliches und informatives Layout der Anzeigen insbesondere im Verbund eines Kombiinstrumentes.

Diese genannten Vorteile kommen dann besonders stark zum Tragen, wenn die Zeigerscheibe das Gleitelement aufweist und dieses die Ringstruktur trägt. Dabei ist der Begriff"Ringstruktur"hier ganz allgemein zu verstehen. So können unter Ringstruktur ringförmig gebogene Schlitze, erhabene Einzelelemente in ringförmiger Anordnung oder ein zylindrisch geformter Absatz subsumiert werden.

Auch muss der Ring nicht einen vollen Kreisumfang ausbilden, sondern braucht nur einen Teilkreis einzunehmen.

In der genannten Ausführungsform ist die mit der Ringstruktur versehene Zeigerscheibe gegenüber dem festen Führungselement drehbar. Um diese Drehung durchführen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Zeigerscheibe mit einem Zahnkranz versehen ist, wobei der Zahnkranz direkt an die Zeigerscheibe angeformt oder als separates Bauteil mit der Zeigerscheibe drehfest verbunden sein kann. An dem Zahnkranz kann das Ritzel eines Schrittmotors unmittelbar oder über ein Getriebe angreifen. Statt eines Schrittmotors wird in einer anderen Ausführungsform ein Piezoantrieb eingesetzt, wobei der Schrittmotor gewisse Vorteile bezüglich seiner definierten Ansteuerung haben kann.

Im Hinblick auf eine besonders einfache Konstruktion und auf eine übersichtliche Gestaltung der Anzeigetafel ist es vorteilhaft, die Zeigerscheibe nicht als komplett ausgefüllte Scheibe, sondern als im Zentrum offene und insbesondere schmale Ringscheibe auszubilden. Dabei kann die Breite des Randes vergleichsweise klein gegenüber dem Durchmesser der Öffnung sein. Damit kann gewährleistet werden, dass solche Analoginstrumente auch mit einem geringen Platzangebot auf einer Anzeigetafel auskommen. Es ist in dieser Hinsicht auch vorteilhaft, die Ringstruktur einfach auf der Scheibenfläche als zylindrischen Ansatz aufzusetzen und insbesondere anzuformen, wobei dann der Ansatz das Gleitelement bildet.

Selbstverständlich braucht die zylindrische Form nicht vollständig zu sein. Auch eine nur teilweise vollständige Geometrie reicht aus, solange die Führung ohne Verhaken und Verkanten gewährleistet ist.

Vorteilhafterweise liegt der zylindrische Ansatz mit einer seiner beiden Wandungen unmittelbar gleitend an der Wandung eines entsprechend zylindrisch geformten Lagerelementes mit an. Die Passung der beiden Elemente ist derart vorzusehen, dass in Abhängigkeit vom Material ein problemloses Gleiten möglich ist. In dieser Ausführungsform ist es wegen der besonders einfachen Handhabung bei der Produktion vorteilhaft, wenn das zylindrisch geformte Lagerelement das entsprechend innen angeordnete Gleitelement umgibt, so dass die Außenwand des Gleitelementes an der Innenwand des Lagerelementes entlang gleitet. Das bewegliche Gleitelement gleitet demnach innerhalb der ortsfesten Lagerung, so dass ein guter Schutz des Scheibenzeigers vor äußerer Beeinträchtigung gewährleistet ist.

Eine besonders einfach umzusetzende und kostengünstige Ausführungsform sieht vor, das Gleitelement und/oder das Führungselement aus gleitfähigem Kunststoff, insbesondere aus Polyoxymethylen (POM), zu fertigen, insbesondere zu spritzen.

Gleitfähige Kunststoffe sind kommerziell erhältlich und unterscheiden sich in der Art der Verarbeitung nicht von herkömmlichen Kunststoffen. Der Einsatz dieser Werkstoffe macht es möglich, auf die sonst angezeigte besondere Behandlung oder Beschichtung der Oberflächen zu verzichten. Zudem wird der Einsatz von Schmiermitteln unnötig.

Figuren Nachfolgend wird die Erfindung anhand des in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigen : Figur 1 ein Instrument mit Scheibenzeiger, Figur 2 eine rückwärtige Ansicht des Instrumentes in Explosionsdarstellung und Figur 3 eine Vorderansicht des Instrumentes in Explosionsdarstellung.

Figur 1 zeigt ein Analoganzeigeinstrument für den Einsatz in Armaturentafeln von Kraftfahrzeugen. Dieses hat eine drehbar gelagerte Zeigerscheibe 1, die eine vor einer nicht dargestellten Skala verschwenkbare Zeigerfahne 2 trägt. Die Zeigerfahne 2 ist in diesem Fall an den Innenradius eines Zahnkranzes 3 angeformt (Figur 2) und zeigt mit seiner Spitze nach außen. Eine mit der Spitze nach innen weisende Zeigerfahne 2 ist ebenfalls denkbar. Der Zahnkranz 3 ist drehfest, insbesondere durch eine Klebverbindung, auf einem Lagerring 4 gehalten, wobei der Zahnkranz 3 mit einem Zentrierabsatz 5 in den Innenradius des Lagerrings 4 eingreift. Er kann aus einem durchsichtigen Material wie PMMA oder PC gefertigt sein. Der Lagerring 4 bildet mit dem aufgeklebten Zahnkranz 3 die Zeigerscheibe 1. Lagerring 4 und Zahnkranz 3 können auch einteilig ausgebildet sein. In den Zahnkranz 3 greift das Ritzel eines Schrittmotors 6 über ein Getriebe ein. Mit dem Schrittmotor 6 kann die Zeigerscheibe 1 in eine Drehbewegung (Doppelpfeil) nach beiden Richtungen versetzt werden.

Die Zeigerscheibe 1 ist mittels eines Radiallagers drehbar gelagert. In diesem Fall ist das Radiallager ein einfach aufgebautes Gleitlager, bei dem die Zeigerscheibe 1 das Gleitelement bildet. Das Führungselement ist Teil einer Frontblende 7 eines Kombiinstruments, die mit einer kreisrunden Öffnung einen Rahmen ausbildet. An der Rückseite der Frontblende 7 ist als Lagerelement eine zylindrische Aufnahme 8 angeformt. Die Aufnahme 8 nimmt eine entsprechend zylindrisch geformte Ringstruktur der Zeigerscheibe 1 auf. Die Ringstruktur ist in diesem Fall ein zylindrischer Ansatz 9, der an die Scheibenfläche des Lagerrings 4 angeformt ist.

Im zusammengesetzten Zustand greift der zylindrische Ansatz 9 in die zylindrische Aufnahme 8 ein, wobei beide Teile unmittelbar gleitend mit ihren Wandungen aneinander liegen. Hier umgibt die zylindrisch geformte Aufnahme 8 den zylindrischen Ansatz 9, so dass die Außenwand des Gleitelementes an der Innenwand des Lagerelementes gleitet.

In eine von den Zapfen 10 gebildete Halterung an der Rückseite der Frontblende 7 wird der Schrittmotor 6 eingesetzt. Die Zeigerfahne 2 ist beleuchtet, wobei auf die Zeigerscheibe 1 eine flexible Leiterplattenfolie 11 aufgeklebt ist, die über ein Kontaktelement 12 kontaktiert ist. Vermittels der Leiterplattenfolie 11 werden die Zeigerfahne 2 beleuchtende Leuchtdioden 13 (Figur 3) angesteuert.

Bezugszeichen 1 Zeigerscheibe 2 Zeigerfahne 3 Zahnkranz 4 Lagerring 5 Zentrierabsatz 6 Schrittmotor 7 Frontblende 8 Aufnahme 9 Ansatz 10 Zapfen 11 Leiterplattenfolie 12 Kontaktelement 13 Leuchtdiode