CN106489067A - 用于机动车的被照明的指针式仪表 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车(10)的指示装置(12)，该指示装置具有指针针杆(18)，该指针针杆具有透明的光导体(42)，该光导体被设置用于在光输入侧(64)上接收来自于光输入装置(20、46)的、沿传播方向(68)传播的光(38)并且在光输出侧(72)上沿射出方向(40)将光(38)射出。本发明基于以下目的：在指示装置(12)中提供在黑暗中清晰可见的指针针杆(18)。光导体(42)为此具有与光输出侧(72)相对置的散射侧(74)，该散射侧具有多个横向于传播方向(68)彼此错开布置的分级结构(80)。

Description

用于机动车的被照明的指针式仪表
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的指示装置。该指示装置被构造为指针式仪表，具有指针，其具有指针针杆，在该指针针杆中，透明的光导体将光向着朝向观察者的传播方向射出。
背景技术
这种指针针杆通常用于在圆形的刻度盘内要标注确定数值的显示仪表中。组合仪表尤其例如是速度显示计(速度里程表)或转速显示计。为了获得带有透明光导体的指针针杆，指针针杆可以例如由PMMA或聚碳酸酯(PC)制成，并且在底侧具有热印箔，其将在光导体中传播的光向射出方向散射。
由于光导体是透明的，所以人们通常在黑暗中、例如在夜间行驶的情况下仅看到散射的热印箔，其由于其散射的特性而仅能够作为漫射的线条被识别出。因此不理想地，驾驶员需要很多时间才能够在将视线从道路转向组合仪表时聚焦到指针针杆上。
DE 10 2008 011 062 A1描述了一种用于测量元件的多色的指针，该指针对来自于单一色彩光源的光能够产生至少两种颜色。利用箔为光染色。
DE 36 28 540 A1公开一种用于显示仪表的指针，该指针在横截面上具有等腰三角形的形状，从而通过指针中对射入光线的折射和全反射能够从看向指针的不同视角方向看到底侧上的颜色层。
JP 6281751 A公开了用于显示仪表的指针，在指针中向荧光材料中混入透明材料。弯曲的槽将该荧光向环境中散射。
发明内容
本发明的目的在于，在机动车的指示装置中提供一种能够在黑暗中清楚可见的指针针杆。
该目的通过独立权利要求的主题实现。本发明的有利的改进方案由从属权利要求的特征得出。
通过本发明提供了一种用于机动车的指示装置。该指示装置具有指针针杆，该指针针杆具有透明的光导体，该光导体被设置用于在光输入侧上接收来自于光输入装置的、沿传播方向传播的光并且在光输出侧上将光向预定的射出方向、即向观察者射出。换句话说，指针针杆具有尤其是长形的光导体，该光导体在本身的纵向延伸方向上沿指针针杆从指针脚一直延伸至指针尖端。光在光输入侧上通过光输入装置射入到光导体中，该光导体将光朝向光射出方向转向，从而光在其光输出侧上又被射出。
为了实现光的转向和散射，本发明提出，光导体具有与光输出侧相对置的散射侧，该散射侧具有多个分级结构(Stufen)。这些分级结构横向于或垂直于光的传播方向彼此错开布置，从而每个分级结构也就与任何其他分级结构无关地被在光输入侧上进入到光导体中的光照射到。
通过根据本发明的照明装置得到的优点是，作为指针针杆所被看到的不是在指示装置中漫射发亮的线，而是由彼此错开布置的发亮的分级结构构成的三维发亮的物体。驾驶员因此能够明显更轻松地聚焦于指针针杆。
特别优选的是，所述分级结构还沿传播方向依次布置，使得分级结构整体上通过其横向于传播方向的错位布置和其沿传播方向的依次布置构成阶梯或梯段(Treppe)。由此产生了在观察指针针杆时看来特别明显的立体感。
有利的改进方案是，所述分级结构具有粗糙的表面结构和/或被集成到光导体的材料中的散射体和/或反射性的、不透明的漆层和/或荧光材料。由此得到的优点是，这些分级结构看上去特别明亮，这是因为它们将特别多的光朝向射出方向转向。粗糙的表面结构可以例如通过打磨光导体或在例如通过对光导体的喷射浇铸或冲压制造光导体时相应粗糙的模具形状实现。散射体可以例如是由反射性的物体、例如珍珠母构成的颗粒。所提供的反射性的漆层可以例如是基于铬的或者是例如白色的漆。荧光材料可以被集成到光导体的材料中或者涂覆于光导体的表面上。
所述分级结构优选具有一方面相对于光的传播方向、另一方面相对于射出方向的倾斜位置。换句话说，所述分级结构的面法线与传播方向的向量优选围成角，该角位于5度至85度、尤其5度至45度之间的范围内。由此，分级结构在指针针杆中看上去是深度被错位的、宽的、发亮的条带。
在根据本发明的指示装置中，在光输入侧的位置方面和分级结构的取向方面存在两种主要的设计方案，即侧向照明方案和纵向照明方案。
在侧向照明方案中提出，所述光输入侧沿指针针杆的纵向延伸方向从指针脚延伸至指针尖端。在指针脚上，指针针杆可以被布置在可转动地支承的指针轴上。指针尖端可以通过指针轴的转动在刻度盘上运动。光输入装置因此同样在指针针杆的纵向侧上从指针脚延伸至指针尖端。该光输入装置在此具有不透光的边框元件，带有例如光导纤维的传播区域被集成到该边框元件中。所述传播区域朝向光输入侧敞开。光因而在传播区域中沿指针针杆的纵向延伸方向分布并侧向地、即垂直于纵向延伸方向地进入到光导体中。光沿其进入到光导体中的该传播方向也就垂直于纵向延伸方向。相应地，分级结构沿着纵向延伸方向从指针脚延伸至指针尖端。由此得到的优势是，光在光导体中能够特别均匀地分布，并且由此特别均匀地照亮指针针杆。
为了使光分散在边框元件内部的传播区域中，一种改进方案是，在所述传播区域中布置有光导纤维，和/或所述边框元件的壁部具有镜面反射的或光散射的涂层和/或荧光材料。边框元件内侧的镜面反射的涂层能够例如通过铬或锡箔得到。光散射的涂层可以例如通过漆、例如白色漆实现，或者通过表面粗糙化实现。这些改进方案使得能够尤其低损耗地将光从光源传输到指针针杆的光导体中。
在侧向照明方案中存在一种非常优选的实施方式，在该实施方式中，光不仅从光输入侧输入，而且光导体被设置用于：在与光输入侧相对置的另一光输入侧上接收来自于另一光输入装置的、沿另一传播方向传播的光。换句话说，光也就可以从光导体的两个纵向侧进入到光导体中。
在散射侧上、即光导体的朝向刻度盘的底侧上，与所述分级结构镜像对称地提供另外的分级结构，这些另外的分级结构将通过另外的光输入侧输入的光同样朝向传播方向散射。通过一个另外的边框元件可以将光输送或引导至所述另外的光输入侧。换句话说，在该实施方式中，指针针杆被这样构造，使得光导体在其两个纵向侧上分别具有一个边框元件用于将光散射到光导体的纵向侧中。
在纵向照明方案的第二种照明技术中提出，光输入侧设计在指针脚上，输入的光的传播方向沿指针的纵向延伸部从指针脚指向指针尖端。相应地，各个分级结构于是垂直于纵向延伸方向、即横向于指针针杆延伸。该实施方式具有的优点是：指针针杆在其整个宽度上都能被照亮，因为不需要不透光的边框元件用来引导光。
在光的产生方面，照明装置的一种实施方式是，通过将光源布置在指针的指针轴旁、即例如布置在印刷电路板或电路板上——其也具有用于使指针轴转动的马达，使得指针相对于光的光源以可转动的方式布置。光源在此被设置用于，沿着指针轴、即向指针帽中射出光。光输入装置可以开始于指针帽中，该光输入装置将光朝向光导体的光输入侧引导。所述光可以例如包括一个或多个发光二极管。一种未作单独保护要求的替代实施方式是，光源被布置在指针帽本身中。
根据本发明的指示装置优选被设计为组合仪表。其还可以具有不止一个上述指针针杆。每个指针针杆于是都特别附属于指示装置的一个指针式仪表。
本发明还包括一种机动车，其优选被设计为汽车、尤其是乘用车。根据本发明的机动车的特征在于具有至少一个指示装置，其分别展示了根据本发明的指示装置的一种实施方式。
附图说明
下面描述本发明的一种实施例。为此示出：
图1示意性示出根据本发明的机动车的一种实施方式，
图2示意性示出图1的机动车的指示装置的指针的透视图，
图3示意性示出图2的指针的另一透视图，
图4示意性示出图2的指针的横截面，
图5示意性示出图2的指针的另一横截面，和
图6示意性示出根据本发明的指示装置的备选实施方式的指针的纵剖面。
具体实施方式
在下面所述实施例中涉及的是本发明的优选的实施方式。但是在该实施例中，该实施方式的所加以说明的部分分别构成了本发明的各个要彼此单独看待的特征，它们也分别彼此独立地改进了本发明并因此也被单独地、或与所示出的组合不同的方式被看作是本发明的组成部分。此外，所描述的实施方式也能够进一步通过本发明的已经加以说明的特征得到补充。
在图1中示出机动车10，其例如可以是汽车、特别是乘用车。机动车10可以具有指示装置12，该指示装置例如能够被构造为组合仪表或被构造为机动车10的仪表板的指示装置。指示装置12可以具有指针式仪表14。该指针式仪表14可以例如是车速里程表或转速表。该指针式仪表14在此借助于指针16在(未示出的)刻度盘上示出所要显示的当前数值。指针16可以具有指针针杆18、指针帽20和指针轴22。指针轴22能够与电动机26的轴24抗转动地连接、例如插装到轴24上。通过利用马达28使轴24转动，能够使指针轴22并进而使整个指针16转动，并由此能够使指针针杆18的指针尖端30指向刻度盘的数值。指针针杆18的指针脚32可以布置在指针帽20中。马达28可以位于电路板34上。指针帽20可以被顶端磨光地或喷漆地设计，并且可以被设置用于遮盖住指针针杆18发光的转向。该发光能够通过不同方案实现，优选涉及的是借助于一个或多个发光二极管36实现发光，所述发光二极管被布置在电路板34的上侧，也就是朝向指针16。所述发光二极管36于是把光38射向指针帽20，光然后在此输入到指针针杆18中，由此指针针杆18借助于光38的转向和/或反射沿远离刻度盘的射出方向40将光射向观察者。
光38在指针针杆18中的分布可以通过侧发光实现，如结合图2至图5所述那样。备选方案是纵向发光，这结合图6加以描述。
如图2所示，侧面发光是：指针针杆18具有透明的光导体42和从侧面、横向于传播方向40包围着该光导体的不透光的指针边框边框44。光导体42可以例如由PMMA或聚碳酸脂制成。指针边框44能够提供在光导体42的一侧上的第一边框元件46和在与之相对置的一侧上的第二边框元件48。
在图3中从电路板34、即发光二极管16的角度示出指针16。指针脚32被限定朝向指针尖端30。边框元件46、48同样沿纵向延伸方向50从指针脚32延伸至指针尖端30并且被布置在光导体42的相对置的两侧上，也就是包围着光导体42并因此连同光导体42一起构成了三明治结构。从发光二极管36发出的光38可以在指针脚32的区域中进入到边框元件46、48的相应的传播区域52、54中。这些传播区域52、54沿纵向延伸方向52分布在边框元件46、48的内部，如同借助图4中的横截面所示出的那样。图3和图4中沿指针针杆18示出了沿横截面的可能的位置。
在图4的横截面中示出：传播区域52、54例如可以被构造为腔室，在其中能够沿纵向延伸方向50(图4中被视作指向绘图平面中的向量)布置光导纤维56、58。所述在指针脚32处进入到传播区域52、54中的光在光导纤维56、58中沿纵向延伸方向50扩散开来并在此通过传播区域52、54的通孔60、62向着光导体52离开。光导体42在通孔60、62的区域中分别具有光输入侧64、66，光38通过该光输入侧沿相应的传播方向68、70进入到光导体42中。
光导体42在与光输出侧72相对置的散射侧74上具有在指针针杆18内的两个分级的、阶梯状的区域76、78。这些分级的区域76、78可以被这样设计，使得只要利用光38照射这些区域，则借助于位于棱或分级结构80、82上的结构84就能够使相应的观察者看到这些区域。在此所产生的该效果对观察者而言是产生了三维图形，并且可以在指针针杆18内产生立体感。该立体感在此一方面通过结构84、另一方面通过阶梯76、78的端部区域的略微倾斜位置、也就是阶80、82产生。阶80、82都横向于射来的光38的传播方向68、70错位地排列，也就是在图4中都上下布置。阶80、82也都沿着相应的传播方向68、70依次布置或者说前后布置，也就是在图4中相对于彼此侧向布置，阶80、82分别构成了伸向传播方向40的梯段。
倾斜位置结合图5得到再次说明。图5针对阶80示出了阶平面的法向量86。该法向量86与相应的传播方向68围成一个角88，该角大于0度。
利用光导纤维56、58——或者一般来讲，利用所述位于光导体42两侧的传播区域52、54进行的发光使得光38沿光导体42向着纵向延伸方向50分散并由此可以进入到光导体42中，从而使光导体均匀地发光。为遮盖光导纤维56、58，这些光导纤维被不透光的指针边框44遮盖。在此甚至可以不使用指针帽20，或者将指针帽20集成到指针边框44的结构件中。
在图6中示出沿纵向方向的发光。图6中为功能相同的元件使用与上述附图中相同的附图标记。图6中示出：光射入面64布置在指针针杆42的指针脚32处，并且光38例如通过在此情况下构成光导装置的指针帽20到达光射入面64，并沿着指针针杆42的纵向延伸方向50进入到指针针杆的材料中。在阶80处——这些阶同样能够具有所述的结构84，光在指针针杆42的散射侧74上能够被朝向射出方向40被折射，使得光38在光输出侧72上向着观察者的方向离开光导体42。在图6中示出的指针中不需要设有用于分配光的指针边框44。在指针帽的下方进行光输入。
整体上该示例示出了如何通过本发明借助于指针针杆内部的阶层或阶梯和结构在组合仪表中实现指针式仪表的三维显示。

Claims (10)

1.一种用于机动车(10)的指示装置(12)，该指示装置具有指针针杆(18)，该指针针杆具有透明的光导体(42)，该光导体被设置用于在光输入侧(64)上接收来自于光输入装置(20、46)的、沿传播方向(68)传播的光(38)并且在光输出侧(72)上沿射出方向(40)将光(38)射出，
其特征在于，
所述光导体(42)具有与光输出侧(72)相对置的散射侧(74)，该散射侧具有多个横向于传播方向(68)彼此错开布置的分级结构(80)。
2.根据权利要求1所述的指示装置(12)，其中，所述分级结构(80)沿传播方向(68)依次布置，使得分级结构(80)构成阶梯(76)。
3.根据上述权利要求中任一项所述的指示装置(12)，其中，所述分级结构(80)具有粗糙的表面结构(84)和/或被集成到光导体(42)的材料中的散射体(84)和/或反射性的漆层(84)和/或荧光材料(84)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的指示装置(12)，其中，所述分级结构(80)的相应的面法线(86)与传播方向(68)的向量围成一角(88)，该角位于5度至85度、尤其5度至45度的范围内。
5.根据上述权利要求中任一项所述的指示装置(12)，其中，所述光输入侧(64)沿指针针杆(18)的纵向延伸方向(50)从指针脚(32)延伸至指针尖端(30)，所述光输入装置(46)具有不透光的边框元件(46)，该边框元件被布置在光输入侧(64)上并且包围朝向光输入侧(64)敞开的、透明的传播区域(52)。
6.根据权利要求5所述的指示装置(12)，其中，在所述传播区域(52)中布置有光导纤维(56)，和/或所述边框元件(46)的壁部具有镜面反射表面或光散射表面和/或荧光材料。
7.根据权利要求5或6所述的指示装置(12)，其中，所述光导体(42)被设置用于在与光输入侧(64)相对置的另一光输入侧(66)上接收来自于另一光输入装置(48)的、沿另一传播方向(70)传播的光(38)，和在散射侧(74)上与所述分级结构(80)镜像对称地提供另外的分级结构(82)。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的指示装置(12)，其中，所述光输入侧(64)被布置在指针脚(32)上，传播方向(68)沿指针针杆(18)的纵向延伸部(50)从指针脚(32)指向指针尖端(30)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的指示装置(12)，其中，通过将光源(36)布置在承载着指针针杆(18)的指针轴(22)旁并且沿指针轴(22)射出光(38)，使得指针针杆(18)相对于光(38)的光源(36)以可转动的方式布置。
10.一种机动车(10)，该机动车具有分别根据上述权利要求中任一项所述的至少一个指示装置(12)。
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