CN102574460B - 具有指针的显示仪表 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有指针(H，H’)的指示仪表(1，1’)，指针(H，H’)绕着指针轴(2，2’)可旋转地设置，并且具有指针结合部件(74，74’)和指针叶片(70，70’)以及设置在它们之间的至少一个指针部分(71至72)。根据本发明，指针部分(71至72)中的至少一个在指针结合部件(74，74’)和指针叶片(70，70’)之间保持在基座结构(6，6’)中。

Description

具有指针的显示仪表

技术领域

本发明涉及一种具有指针的指示仪表，特别是用于机动车辆。

背景技术

指示仪表在机动车辆领域是众所周知的，该指示仪表具有可旋转地安装于用于显示测量变量的刻度盘前的指针并基于指针的角位置显示各个测量变量的当前值。

为了能够利用指示仪表的中央区域进行更多的显示功能而不影响指针，使用钩指针(hook pointer)是已知的；后者安装在指示仪表的远离观察者的一侧。这种钩指针利用钩形末端到达指示仪表周围的边缘，该构形末端包括可以被观察者看到的指针叶片。所述指针叶片指向刻度盘上的与要显示的测量变量的当前值对应的位置。

EP 2 048 479 A1描述了一种具有钩指针的显示装置，钩指针具有多部件的设计。

DE 10 2006 026 87 A1描述了一种指针显示装置，特别是用于机动车辆的仪表类型群，该指针显示装置包括显示刻度盘和围绕旋转轴可转动地安装的指针，其中指针具有位于显示刻度盘后面至少大体上径向指向外的指针臂，指针臂被连接至可以在显示仪表前面移动的指针叶片，其中的指针叶片实现为与指针臂分离并通过连接机构连接至指针臂的部件。此外，存在一种对装配这种指针显示装置的方法的描述，其中，在装配完指针臂后，首先附着轴向位于指针臂毂的前面的至少一种元件，更特别的是显示刻度盘和/或显示组件，其中，指针叶片然后通过连接机构被连接至指针臂和/或进入其最终的位置。

GB 2 457 071 A描述了一种带有钩指针的显示装置，钩指针具有多部件的设计。

WO 2007/009 523 A1描述了一种模拟显示变量、参数等的指示设备，包括步进马达、可以被步进马达调节的指示元件、电子部件以及发光二极管，通过电子部件能够接收对应于可显示的变量、参数等的信号，并且其中，步进马达根据接收到的信号受到开放或闭环控制，通过发光二极管，指示元件可以被照亮。建议发光二极管被设计为通过它的光辐射可以照射出不同的颜色。

发明内容

本发明的目的在于详细说明一种改进的指示仪表，使得使用指示仪表的中央区域成为可能。

可以通过提供这样一种具有指针的指示仪表来实现所述目的，即，所述指针绕着指针轴可旋转地设置，并且具有指针结合部件和指针叶片以及设置在指针结合部件与指针叶片之间的至少一个指针部分，其中，在指针结合部件和指针叶片之间，指针部分中的至少一个保持在风筝型件形成的基座结构中，基座结构形成为基座框架，基座框架沿着其纵向范围在两侧加强所述至少一个指针部分，指针实现为光学波导管，在指示仪表的观看方向上，步进马达设置在基座结构的前面，并且在观看方向上，印刷电路板设置在步进马达的前面。

根据本发明具有指针的指示仪表的情形，指针围绕着指针轴可旋转的设置并具有指针结合部件尤其为指针毂、指针叶片和设置于结合部件和指针叶片之间的至少一个指针部分，指针部分的至少一个在指针结合部件和指针叶片间被保持在基座结构中。

作为通过基座结构形成的对指针的指针部分中的一个的这种保持，指针有特别高的刚度和强度。通过将基座结构设置在指针部分的一个上，指示仪表的观察者看不到基座结构，从而指示仪表可被容易地读出而没有妨碍视线。

本发明有利的进步是将指针实现为光学波导管，其中指针的至少靠近结合的区域以支撑方式保持在基座结构中。这使得指针即便是在实现为光学波导管的情况下也能够准确、稳定的保持和对准，光学波导管通常不具有足够高的稳定性。

本发明有利的进步是邻接指针结合部件的指针部分被保持在基座结构中。这使得指示仪表在中央区域有特别好的强度，因此指示仪表的中心被实现为保持光学输出单元，特别是屏幕单元，例如LCD、TFT或OLED单元。

在一个可能的实施例中，基座结构被形成为基座框架，基座框架沿着其纵向范围在两侧加强至少一个指针部分。这种框架型基座结构具有高强度的同时具有轻的重量。

基座框架方便地由风筝型形成。其中，基座框架由两对相邻的侧部组成，在每对侧部中，侧部长度相等，其中四边形的对角线互相垂直，并且其中的一条对角线形成为平分另一条对角线的对称轴。作为选择，基座框架可以具有菱形设计，也就是，它可以为四边等长的菱形，其两条对角线都是对称轴。这种四边形和开放的框架结构具有简单的设计并易于生产，在具有轻的重量的同时具有高度强度。

对于指针特别稳定的实施例中，至少一个指针部分的纵向轴形成基座框架的对称轴。如果基座框架实现为风筝型，指针部分的纵向轴形成风筝型的对称轴。如果基座框架实现为菱形，指针部分的纵向轴形成两条对称轴中的一条。

基座框架的侧部最好分别实现为开放轮廓，尤其为L型、T型或I型轮廓。这成为减轻重量的进一步的选择。

根据本发明有利的进步，横向板沿着基座框架的垂直于指针部分的对角线延伸。该横向板连接基座框架的成对侧部并使得稳定性和强度进一步增加。

进一步的实施例中指针结合部件被设置为穿透横向板并从其垂直地突出。由此，指针结合部件以特别稳定的方式保持，因此指示仪表的另外的组件可以设置在其上。尤其是，用于致动指针的步进马达、设置在步进马达上的印刷电路板、还有屏幕单元可以集中地设置在指针结合单元上。

在一个特别简单的实施例中，在横向板上垂直设置有插入套筒，指针结合部件可以插入此处。

根据这个指示仪表的实施例，指针结合部件，或者指针结合部件与插入套筒一起，可以插入到步进马达的连接器部件中或插入到步进马达的驱动轴上。这成为指针到驱动器的特别简单、牢固地结合，驱动器实现为驱动马达，用于使指针运动。

在第一实施例中，在观看的方向，步进马达设置在基座结构的前面，其中，在观看到方向，印刷电路板设置在步进马达的前面。换句话说，步进马达在远离组件的一侧附着到印刷电路板。由于步进马达还有印刷电路板构成指示仪表的非常紧凑的设计，有后者时，有时还有显示器或另一个照明单元被设置在指针部分和指针叶片之间形成的空间中。

在一个作为选择的实施例中，在观看的方向上，步进马达设置在基座结构的后面，其中，在观看的方向上，电路印刷板设置在步进马达的后面。换句话说，步进马达附着到印刷电路板的部件的一侧。这构成了具有指针的指示仪表的优选设计。

附图说明

在下文，本发明的实施例应当仅被认为是根据附图描述的示例性的。

详细地：

图1以侧面视图示意性地示出了在第一设计版本中的根据本发明具有钩指针的指示仪表的第一示例性实施例的基本设计；

图2以透视图示意性地单独示出了第一设计版本中的钩指针；

图3以侧面视图示意性地示出了在第二设计版本中的根据本发明具有钩指针的指示仪表的第二示例性实施例的基本设计；和

图4以透视图示意性地单独示出了第二设计版本中的钩指针。

具体实施方式

图1以侧面视图示意性地示出了在第一设计版本中的根据本发明的具有实现为钩指针H的指示仪表1的第一示例性实施例的基本设计。

钩指针H具有指针叶片70和指针结合部件74，该指针结合部件74可以实现为指针毂并可被结合至用于使钩指针H转动的驱动器。在指针叶片70和指针结合部件74之间，钩指针H包括指针部分71和72，它们以弯曲的方式相对于彼此被设置，尤其是相对于彼此以90°角弯曲。由于钩指针H的这种两次弯曲形成了指针部分71和72，指针部分72基本上平行于指针叶片70延伸同时形成了自由空间，自由空间的宽度对应于指针部分71的长度。指针结合部件74同样地相对于相邻的指针部分72弯曲90°并且基本上平行于指针部分71延伸。此处，指针结合部件74形成了钩指针H的自由端部分73。

因此自由端部分73以及指针结合部件74可以被插入到或套到用于使钩指针H致动的驱动器上。

在第一设计版本中，设置在印刷电路板底部的步进马达4通过指针结合部件74使钩指针H致动，在这种情况下，指针结合部件74实现为指针轴2。

举例来说，指针结合部件74可被插入到步进马达4的合适的连接器部件中或者围绕步进马达的驱动轴。

在第一设计版本中，钩指针H围绕指针轴2旋转地安装，指针轴2从指针轴2的面向印刷电路板3的端面21延伸到从印刷电路板3形成的空间中。指针轴2设置为与印刷电路板3的平面近似垂直。

用于使指针不平衡最小化的配重块5被嵌入到基座结构6的容器部分A(图1中不可见)，其在图2中描绘。在第一设计版本中，利用近似为U型截面的区域，钩指针H围绕印刷电路板3和仪表刻度盘(没有示出)或光学输出单元的重叠边缘接合，光学输出单元例如为LCD(液晶显示屏)、TFT(薄膜晶体管)或OLED(有机发光二极管)单元。

指针叶片70以弯曲的方式在径向上相对于指针轴2向内延伸，也就是说，从指针部分71以大约90°的角度向着指针轴2的几何纵向轴线延伸，形成中间部分，直角部分7在图2中进行了详细描绘。

图2以透视图示意性示出了第一设计版本中钩指针H的单独的示意图。在第一设计版本中，钩指针H包括基座结构6，为了减小钩指针H的惯性，基座结构6以轻质的方式实现，也就是，不是全部实心。

为了保证钩指针H足够的强度和刚度，至少使得在指针结合部件74和指针叶片70之间的指针部分72被保持在基座结构6中。指针部分72是与指针结合部件74相邻的指针部分。由于在指针结合部件74附近的钩指针H的这种附加的刚度，以及因此在指针毂附近的区域的附加刚度，指示仪表1可以在中心保持除印刷电路板3之外的光学指示器，例如显示器。

为了基座结构6的特别简单和轻质的结构，基座结构6实现为一种基座框架G，该基座框架G沿着其纵向范围在两侧加强了至少一部分指针部分72。

在示出的实施例中，基座框架G形成为风筝型，其中指针部分72的纵向轴形成风筝型的对称轴(中心线M)，因此也是基座框架G的对称轴。作为一种选择，没有任何更多的细节描绘，基座框架G还可以为菱形。

基座框架G还具有横向板62，横向板62沿着基座框架G的垂直于指针部分72的对角线延伸。指针结合部件74被设置为穿透横向板62并垂直突出地形成有自由端段73。

为了加强指针结合部件74，指针结合部件74能够插入到其中的插入套筒62a垂直地形成在横向板62上，因此垂直地形成在基座框架G上。

基座框架G的侧部最好分别实现为开放轮廓。在示例性的实施例中，侧部实现为L型的轮廓；相比于闭环轮廓，其构成了非常轻同时又足够结实的实施例。或者，侧部可以实现为T型或I型的轮廓。

详细地，基座框架6相对于垂直于指针轴2延伸的中心线M具有镜像对称的结构，并包括第一基座部分B1，第一基座部分B1由两个伸长的第一翼60,61组成(特别的，长度相等的第一对侧部)。第一翼60,61远离横向板62方向延伸，并在他们的外端部相互触接而形成第一末端63，第一末端63指向第一方向。

基座框架6包括第二基座部分B2，第二基座部分B2由两个伸长的第二翼64,65组成(特别的，长度相等的第二对侧部)。比第一翼60,61短的第二翼64,65远离横向板62方向延伸，并在他们的自由端部依次相互触接而形成第二末端66，第二末端66指向与第一方向相反的第二方向。

第一翼60,61成对的与第二翼64,65在两个互相相对的角区域67,68对接，由此第二翼64,65和第一翼60,61一起形成四边形，更具体的为风筝型的基座框架G。

在没有示出的实施例中，基座框架G还可以为所有翼60,61,64,65具有相同长度的菱形结构。

指针轴2和插入套筒62a附着到横向板62上，横向板62的纵向轴垂直于中心线M。指针轴2和插入套筒62a向上延伸到从横向板62形成的空间。横向板62连接基座框架G的两个角部区域67,68。插入套筒62a可具有与基座框架G一体的结构，或者形成到基座框架G上面。

容纳部分A形成在第二末端66的区域中，而例如球状的配重块5嵌入到容纳部分A中，所述配重块安装成使得其能够利用绕钩指针H枢转并绕指针轴2转动。举例来说，配重块5全部或部分由金属如钢制成，而基座结构6全部或部分例如由塑料制成。

基座结构6进一步包括保持部分69，例如保持部分69可整体地连接至基座框架G，附着到第一末端63并朝着与指针轴2平行的方向延伸离开第一末端63。

朝着它的自由端逐渐变尖的指针叶片70实现为直角部件7的弯曲的第一端部部分。直角部件7进一步具有沿着中心线M从横向板62延伸至第一末端63的基础部分，该基础部分作为指针部分72，其接入弯曲大约90°形成的作为指针部分71的中间部分，指针叶片70附着到指针部分71的端部。

举例来说，实现为基础部分的指针部分72可以设计并与基座结构6一体化，从而满足基座框架G结构强化的功能。

形成在保持部分69上面的叉型保持延伸部69a作为中间部分以夹持方式围绕着指针部分71结合。

除了指针叶片70外，特别地，直角部件7具有一体化的设计，直角部件7包括形成中间部分的指针部分71、形成基础部分的指针部分72，还包括第二端部部分73，其形成指针接合部件74，在插入套筒62a内沿着指针轴2延伸并于其同轴。

因此指示仪表1在黑暗中也能被读出，在第一设计版本中，直角部件7，因而指针H，可以全部或部分由光导材料制成，在合适的位置耦合入光线并贯穿钩指针H。为了能在期望的位置解耦光，在直角部件7上可能会设置适于完成解耦光的解耦装置。

为了确定耦合光从耦合位置到指针叶片70的路线，钩指针H，也就是说直角部件7具有反射装置U，在反射装置上光能够被反射偏转至指针叶片70以及因此至指针末端。

被实现为光学波导管时，基座结构6被用于以支撑方式至少在靠近结合的区域，也就是指针H结合至步进马达4的区域，保持和支撑指针H。此处，至少指针结合部件74、指针部分72以及至少一部分指针部分71以支撑方式被基座结构6保持并支撑在基座结构6中。

为了完成上述的照明的目的，在直角部件7上还可以设置光传导部分，例如薄膜。

图3和图4示出了本发明的另一个示例性实施例，其中与第一示例性的实施例相同的部件采用了相同的附图标记，可能特征在于添加了小撇。

图3以侧面视图示意性地示出了在第二设计版本中的具有钩指针H’的根据本发明的指示仪表1’的第二示例性实施例的基本设计，钩指针H’保持在具有指针叶片70’的基座框架G’内，其中，为了使指针的不平衡最小化，基座框架G’具有带嵌入的配重块5’的容纳部件A’。

图1、图2不同实施例之间的结构区别以及图3、图4的区别首先来自步进马达4,4’相对于印刷电路板3,3’的不同位置。在第一示例性的实施例中步进马达4设置在印刷电路板3的背面，在第二示例性的实施例中步进马达4’设置在印刷电路板3’的前面。在第二设计版本中，设置在印刷电路板3’的前面的步进马达4’通过指针轴2’和指针结合部件74’使钩指针H’致动。

图4以透视图示意性示出了第二设计版本中钩指针的单独的示意图。在第二设计版本中，钩指针H’也包括具有风筝型(或者菱形)基座框架G’的基座结构6’和直角部件7’，与第一设计版本中的钩指针H的区别仅在于指针轴2’和基座结构6’之间不同的相对设置。

在第一设计版本的钩指针H中，指针轴2和保持部分69沿着相同的方向延伸远离由基座框架G定义的平面，而在第二设计设计的钩指针H’中，指针轴2’(图4中不可见)和保持部分69’沿着相反方向从由基座框架G’定义的平面远离彼此延伸。

总之，本发明重要的方面也可表述为：制造具有钩指针的指针仪表，钩指针的驱动器装配在印刷电路板的背面，并且钩指针的轴背向印刷电路板3(从而需要在印刷电路板3上钻孔)。这里，指针具有框架结构来减小惯性并具有配重块来消除不平衡。

附图标记列表

1 指示仪表的第一示例性实施例

2 指示仪表的第二示例性实施例

2,2’ 指针轴

3,3’ 印刷电路板

4,4’ 步进马达

5,5’ 配重块

6,6’ 基座结构

7,7’ 直角部件

21 (指针轴的)端面

60,61 第一翼

62 横向板

62a 插入套筒

63 第一末端

64,65 第二翼

66 第二末端

67,68 角部区域

69,69’ 保持部分

69a 保持延伸部

70,70’ 指针叶片

71 指针部分(中间部分)

72 指针部分(基础部分)

73 端部部分

74,74’ 指针结合部件

A 容纳部分

B1 第一基座部分

B2 第二基座部分

G,G’ 基座框架

H 钩指针，第一设计版本中

H’ 钩指针，第二设计版本中

M 中心线

U 反射区域

Claims (7)

1.一种具有指针(H,H’)的指示仪表(1,1’)，指针(H,H’)绕着指针轴(2,2’)可旋转地设置，并且具有指针结合部件(74,74’)和指针叶片(70,70’)以及设置在指针结合部件(74,74’)与指针叶片(70,70’)之间的至少一个指针部分(71至72)，其特征在于，在指针结合部件(74,74’)和指针叶片(70,70’)之间，指针部分(71至72)中的至少一个保持在风筝型件形成的基座结构(6,6’)中，

基座结构(6,6’)形成为基座框架(G,G’)，基座框架(G,G’)沿着其纵向范围在两侧加强所述至少一个指针部分(72)，

指针(H,H’)实现为光学波导管，

在指示仪表(1，1’)的观看方向上，步进马达(4,4’)设置在基座结构(6,6’)的前面，并且

在观看方向上，印刷电路板(3,3’)设置在步进马达(4,4’)的前面。

2.根据权利要求1所述的指示仪表(1,1’)，其特征在于，指针(H,H’)的至少靠近结合部件的区域以支撑方式由基座结构(6,6’)保持。

3.根据权利要求1或2所述的指示仪表(1,1’)，其特征在于，所述至少一个指针部分(72)的纵向轴形成基座框架(G,G’)的对称轴。

4.根据权利要求1或2中任一项所述的指示仪表(1,1’)，其特征在于，横向板(62,62’)沿着基座框架(G,G’)的垂直于指针部分(72)的对角线延伸。

5.根据权利要求4所述的指示仪表(1,1’)，其特征在于，指针结合部件(74,74’)被设置为穿透横向板(62,62’)并从横向板(62,62’)垂直地突出。

6.根据权利要求1或2所述的指示仪表(1,1’)，其特征在于，指针结合部件(74,74’)能够被插入步进马达(4,4’)的连接器部件或能够插入到步进马达(4,4’)的驱动轴上。

7.根据权利要求1所述的指示仪表(1,1’)，其特征在于，邻近指针结合部件(74,74’)的指针部分(72)被保持在基座结构(6,6’)中。