CN110345979A - 用于指示仪表的指针装置，特别是适于车辆的用于指示仪表的指针装置 - Google Patents

Abstract

一种用于指示仪表(2)的指针装置(1)，特别适于车辆，其设置有由单件限定的光导体(10)，光导体(10)在使用中接收来自光源(15)的光，并且具有毂部(17)和从毂部(17)径向突出的指针(27)；毂部(17)具有由护罩(20)覆盖的表面和光透射部分(25)，光透射部分(25)在相对侧上终止于至少一个发光区域(24)；该装置设置有由单件限定的盖子(42)，单件与所述光导体(10)分开并且具有分别布置在相对于光透射部分(25)的内部径向位置和外部径向位置中的中间部分(44)和侧向部分(45)；盖子(42)具有与发光区域(24)对准的至少一个贯通开口(43)和径向延伸并将中间部分(44)结合到侧向部分(45)的连接部分(50a，50b，55a，55b)。

Description

用于指示仪表的指针装置，特别是适于车辆的用于指示仪表 的指针装置

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2018年4月6日提交的号为102018000004284的意大利专利申请的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于指示仪表的指针装置，特别是适于车辆的用于指示仪表的指针装置。

背景技术

众所周知，汽车仪表板设置有指示仪表，以给驾驶员提供数字信息项，例如关于车辆速度和热机每分钟转数的信息项。这些仪表通常设置有具有一系列标记和/或数字的表盘，以及设置有具有由光导材料制成的主体的旋转指针装置。该主体包括毂部，该毂部围绕轴线铰接以便由于马达的动作而旋转，以及该主体包括指针，该指针从毂部径向突出以指示将提供给驾驶员的与信息项对应的标记或数字。由于在表盘下方靠近毂部布置的一个或多个光源，指针的前面至少在夜间驾驶条件下是发光的。

当考虑这些解决方案时，专利EP0967465公开了一种安装在毂部上的盖子和一个护罩，该护罩在底部处覆盖毂部，以避免在表盘上形成光晕。盖子是完全不透明的，因此它完全防止光在光导体的毂部的区域中朝向驾驶员扩散。

在EP0984249中，盖子在毂部上包覆成型，以便与后者形成一个单件，并且具有突起，该突起接合在毂部的光导材料中获得的凹部。同样在这种情况下，盖子防止光在光导体的毂部的区域中朝向驾驶员扩散。

EP3187834涉及两种不同的解决方案，其中盖子允许光朝向驾驶员传播，即限定可发光区域，该可发光区域具体具有圆形形状。在这些解决方案之一中，盖子由两个不同且分开的部件组成，这两个部件分别限定可发光源的外周边和内周边。由于指针装置的组件数量较多，因此该解决方案几乎是令人不满意的。在另一种解决方案中，盖子是通过模制透明体来制造的，在所述透明体上在应该防止光透射的部分(即在整个盖子上)施加不透明涂层，除了具有圆形形状的上述可发光区域之外。该解决方案也几乎是令人不满意的，因为在制造过程中需要额外的操作以便用不透明材料涂覆盖子。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于指示仪表的指针装置，特别是适于车辆的用于指示仪表的指针装置，其能够以简单且经济的方式解决上述缺点，并且其特别地允许由盖子限定的区域变得通过有限数量的组件而发光，在模制之后不需要额外的处理，具有尽可能均匀且无干扰的光度，和/或其可优选地以简单的方式安装并最小化组装错误。

根据本发明，提供一种用于指示仪表的指针装置；该装置包括：

-由单件限定的光导体，其由光导材料制成，具有旋转轴线，并包括：

a)适于接收来自光源的光的外表面；

b)毂部，其包括基面和光透射部分，该光透射部分在相对于所述基面的相对的轴向侧处轴向终止于至少一个发光区域；

c)指针，其从所述毂部径向向外突出；

-护罩，其至少部分地覆盖所述基面，以阻挡从所述毂部透射的光；

-由与所述光导体分开的单件限定的盖子,所述盖子安装在所述毂部上的固定位置，并且包括：

a)相对于所述光透射部分径向向内布置的中间部分；以及

b)围绕所述光透射部分的侧向部分；

所述盖子还包括：

-至少一个贯通开口，所述至少一个贯通开口在所述中间部分和所述侧向部分之间径向布置，并与所述发光区域对准，以允许光通过所述盖子射出；

-连接部分，所述连接部分径向延伸并将所述中间部分结合到所述侧向部分；

其特征在于所述光透射部分包括一对第一端部部分，所述一对第一端部部分在圆周方向上通过相应的第一间隙与所述指针间隔开；所述连接部分包括分别与所述第一间隙接合的第一连接部分。

附图说明

现在将参考附图描述本发明，附图示出本发明的非限制性实施例，其中：

-图1是根据本发明的指示仪表(特别适于车辆的指示仪表)的立体图，其中为了更清楚而移除一些部件，该指示仪表设置有指针装置的优选实施例；

-图2A、图2B和图2C分别以立体图示出图1的指针装置的组件；

-图3是指针装置的立体图，其以较大比例并且沿着由图1中的线 III-III所示的截面平面的横截面图示出；

-图4和图5是指针装置的不同立体图，其分别示出根据由图3的线 IV-IV和V-V所示的截面平面的横截面图；

-图6从底部以立体图示出图2B的组件。

具体实施方式

在图1中，附图标记1表示指针装置，其是指示仪表2(其部分示出) 的一部分，特别是用于车辆(未示出)的指针装置。

指示仪表2包括固定结构3，固定结构3是车辆仪表板的一部分，指示仪表2具有内腔4并且包括表盘5，表盘5具有背离内腔4的前面6，即前面6相对于仪表2面向外，并且因此面对车辆驾驶员。前面6具有多个标记和/或数字(其未示出)，以允许装置1给出关于车辆操作的数字信息项。

装置1包括主体10，主体10由单件(由已知光导材料制成)限定。主体10包括轴11，轴11具有轴线12，轴11在内腔4中延伸，轴向延伸通过表盘5并且可以在致动器(未示出)的操作下绕线轴12旋转。具体地，该致动器由布置在结构3后面的电动马达限定并且操作旋转轴14，旋转轴 14在内腔4中延伸并且相对于轴11同轴且固定。

内腔4容纳至少一个光源15，例如LED，其直接面向轴11的自由外表面16，使得由源15发射的光通过表面16进入光导材料并且由后者即光导材料在整个主体10中透射。

参考图3，主体10还包括毂部17，毂部17与轴11同轴并且布置在轴 11的轴向端部18的区域中并且布置在内腔4的外侧上。毂部17包括基板 19，轴11从基板19轴向突出。基板19具有外周边并且由后表面19a轴向限定，该外周边具有优选的圆形形状，后表面19a面向前面6和轴11并且至少部分地被护罩20覆盖，护罩20由能够阻挡光线通过的材料制成。从光学观点来看，该材料可以是吸收材料或反射材料。在这种情况下，护罩 20防止由表面19a发出的光到达前面6，从而防止在前面6上形成光晕。

在图2C中可见的本文所示的示例中，护罩20由具有环形形状的板限定，该板与表面19a重叠，与毂部17同轴并且具有通孔21，通孔21由端部18接合。更详细地，板是工件22的一部分，工件22与主体10分开并且直接或间接地固定到毂部17。

在下文中，可以发现优选固定模式的描述，其涉及使用穿过护罩20 制成的平行于轴线12的多个孔20a。

具体地，工件22还包括套环23，套环23从护罩20的内部环形边缘突出并围绕端部18装配，以防止由端部18发出的光到达前面6，从而防止形成光晕。

此外，工件22优选地包括齿22a，齿22a沿着护罩20的外部环形边缘布置并且从护罩20的面20b平行于轴线12并且在相对于套环23的相反方向上突出。优选地，工件22包括齿22b，齿22b与齿22a在直径上相对并且从护罩20的外部环形边缘径向突出，而不从面20b轴向突出。

参考图2A，主体10还包括指针27，指针27沿径向轴线28相对于毂部17向外突出，并且由面向前面6的后面29(图3)、由与面29相对的前面30以及由彼此相对的两个侧面31限定。具体地，根据图3，面29延伸以延长表面19a并且搁置在表面20b上和齿22b上。

主体10优选地包括尾部32，尾部32沿着轴线28在相对于指针27的相反方向上从毂部17突出，并且由面向护罩20和前面6的后面33、由与面33相对的前面34以及由两个彼此相对的侧面35(图2A)限定。

面29和/或33优选地被处理、加工或覆盖，例如用反射材料涂层处理、加工或覆盖，以便在指针27和尾部32中更好地传输光，从而避免光向表盘5散布。如果有必要，可以用涂层处理、加工和/或覆盖面30和/或34和 /或区域24，以便产生特定的光学效果，例如以产生特定的颜色。

面33有利地搁置在齿22a上并且搁置在联接件的区域中，其具有与齿 22a之一互补的形状；例如，面33相对于表面20b倾斜。由于这种互补的形状，齿22a联接到尾部32，但是它不能正确地联接到指针27的面29，因此，在组装阶段期间，它允许操作者发现工件22是否相对于毂部17以正确的定向安装或者是否以围绕轴线12旋转180°的错误方向安装。

参考图2A，在相对于表面19a的相对轴向侧上，毂部17具有至少一个发光表面，该发光表面横向于轴线12，并且具体地，由两个彼此在直径上相对的单独区域24组成。更详细地，区域24具有圆弧形状，其中心与轴线12重合。在使用中，区域24发射从装置1的外部可见的光。

毂部17包括光透射部分，其从基板19平行于轴线12突出，轴向终止于区域24，并且具体地，由在基板19的外周边区域中在直径上相对位置中布置的两个壁25限定。优选地，根据图4，在表面19a的外周边区域中，毂部17具有两个斜面19b，其限定反射表面，通常被称为“棱镜”，以将壁25中的光朝向区域24引导。然后，壁25将来自斜面19b的光引导到区域24而没有进一步的反射。

壁25包括相应的端部分部25a，端部部分25a在圆周方向上面向面31 并且通过相应的间隙26a与面31间隔开。在直径上相反的方向上，壁25 包括相应的端部部分25b，端部部分25b在圆周方向上面向面35并且通过相应的间隙26b与面35间隔开。

结果，区域24与面30和面34间隔开。

同样参考图2A，壁25和基板19界定腔37，腔37具体地具有基本上圆柱形的形状。毂部17还包括光反射部分38，光反射部分38容纳在腔37 中并且在相对于轴11的相反方向上从基板19轴向突出，即在壁25突出的同一侧上轴向突出。根据图3，部分38将指针27结合到尾部32并且由反射表面39(通常称被为“棱镜”)轴向界定，反射表面39被定位和成形为将来自轴11的光朝向面30和34反射，因此,在使用中面30和34变得发光。该光具有使指针27对驾驶员可见的技术功能，特别是在夜间驾驶条件下，而尾部32的发光主要具有美学功能。

参考图2B、图4和图6，装置1还包括一个单独的盖子42，其与主体 10和工件22不同，安装在毂部17上的固定位置并由单件限定。例如，通过塑料材料成型获得。

盖子42防止光透射，但具有两个贯通开口43，两个贯通开口43与毂部17的区域24对准，以允许相应的光传播以便通过盖子42射出，并且因此除了由指针27和尾部32发出的光之外还可以在外部感知由区域24发出的光。具体地，贯通开口43基本上具有与区域24相同的形状；通过贯通开口43发出的光主要实现美学功能。

盖子42优选地由能够阻挡光的材料组成。根据本文未示出的变型，盖子42由被能够阻挡光的涂层覆盖的材料制成。

盖子42在外侧上基本上具有倒置杯子的形状。具体地，盖子42包括中间壁44和侧向部分，中间壁44横向于轴线12并且相对于区域24径向地布置在内侧上，侧向部分相对于区域24径向地布置在外侧上，围绕壁 25，并且具体地由两个彼此在直径上相对的侧壁45组成。壁44在与基板 19相对并且轴向面对的位置下封闭腔37，而壁45在圆周方向上终止于相应的端部45a和相应的端部45b，相应的端部45a在彼此之间限定狭缝46a，相应的端部45b相对于端部45a在直径上相对并且在彼此之间限定狭缝46b。狭缝46a和46b彼此对准并沿轴线28穿过；狭缝46a由指针27越过，而狭缝46b由尾部32越过。

具体地，在狭缝46a的区域中，盖子42包括一对附件47a，该对附件 47a从端部45a平行于轴线28朝向外侧在面31旁边突出，以便延长狭缝 46a的径向延伸。类似地，在狭缝46b的区域中，盖子42包括一对附件47b，该对附件47b从端部45b平行于轴线28朝向外侧在面35旁边突出，以便延长狭缝46b的径向延伸。

根据本发明的一个方面，盖子42包括连接部分50a和50b，它们分别将壁44的外边缘结合到端部45a和45b。具体地，两个部分50a设置在间隙26a的区域中，以便覆盖它们，并且在圆周方向上彼此间隔开，从而使面30的区域不被覆盖并且从外部可见。类似地，两个部分50b设置在间隙 26b的区域中，以便覆盖它们，并且在圆周方向上彼此间隔开，以便使面34的区域不被覆盖并且从外部可见。

因此，贯通开口43由壁44向内径向界定，由壁45向外径向界定，并且通过部分50a和50b在圆周方向上界定。

参考图5和图6，盖子42还包括两个屏蔽壁53，它们从壁44朝向基板19突出到腔37中，优选地在平行于轴线12的方向上突出到腔37中，以便径向地分别插入在部分38和壁25之间。壁53优选地具有允许它们搁置抵靠基板19的高度。

以这种方式，从腔37中的部分38出来的光部分并没有到达区域24，因此限制了区域24的干扰和/或光度变化。换言之，到达区域24的光量基本上由基板19和斜面19b的光学特征确定，而不管部分38的光学特征如何。

就基板19的光学特征而言，后者即基板19优选地设置有凹部54(图 2A和图5)，其改变光朝向壁25的通路并且具有位置和/或尺寸和/或形状，以使由区域24发出的光均匀。

根据图6，壁53借助于相应的连接和屏蔽壁55a结合到端部45a，并通过相应的连接和屏蔽壁55b结合到端部45b。壁55a和55b平行于轴线 28；具体地，它们作为壁53的延长部分而延伸，并且平行于轴线28分别与附件47a和47b基本上对准。壁55a和55b分别从部分50a和50b突出，优选地突出直到基板19，以便分别与分别位于指针27和尾部32的相对侧上的间隙26a和26b接合。

根据本文未示出的变型，尾部32不存在，使得间隙26b和狭缝46b也可以不存在。换言之，在没有尾部32的情况下，壁45也可以由单个侧壁代替，单个侧壁在端部45b的区域中沿圆周方向连续，和/或壁25可以由单个壁代替，单个壁在端部25b的区域中沿圆周方向连续而没有连接壁55b，并且如果有必要没有部分50b。

参考图3，盖子42包括齿57，齿57从壁44朝向基板19突出，以便接合由部分38和尾部32限定的座58。在直径相对的位置下，部分38没有类似的座，因此如果盖子42以围绕轴线12旋转180°的错误方向安装在毂部17上，则齿57干扰部分38和/或指针27。换言之，如果在装置1 的组装过程中盖子42以错误的定向安装，由于干扰，盖子42将相对于轴线12保持倾斜，从而指出错误的组装。

有利地，盖子42不是直接固定到毂部17上，而是固定到工件22上，以便将毂部17轴向地保持在护罩20和壁53之间。具体地，参考图4和图 6，盖子47包括多个销60，销60穿过在基板19中形成的相应通孔61并固定到护罩20。例如，销60接合护罩20的孔20a并具有相应的端部63，端部63布置在护罩20下方并且被用桩支撑(staked)或扩大，以便为所述护罩20限定止动支座。

销60优选地从壁53和/或壁55a，55b突出。

参考图2A，孔61优选地靠近间隙26a和26b制成，以便不会干扰相对于轴线12在径向方向上通过基板19a朝向壁25透射的光。

可以提供其它机械固定手段以将盖子42联接到主体10。机械固定手段不包括包覆成型技术，为了防止盖子42的材料与主体10的光导材料成为一体，从而防止在主体10中的光的透射和反射中产生吸收和/或干扰，应该避免包覆成型技术。作为本文所论述的固定系统的替代或结合，工件22可以联接到由部分45所承载的所述齿上；和/或盖子42可以热焊接到工件22上；和/或盖子42可以直接固定到毂部17上，例如通过销60。

作为本文未示出的另一变型，护罩20由施加在面19a上(并且如果有必要，还施加在轴11的端部18上)的涂层限定。具体地，所述涂层由反射材料限定。以便更好地在基板19中传输光并避免光朝向表盘5散布。例如，通过热印刷或通过丝网印刷施加涂层。

由于上述原因，装置1的优点是显而易见的。

首先，如上所述，部分50a和50b以及壁55a和55b允许盖子42制成一个单件，因为它们将壁44连接到壁45，因此装置1的部件数量非常有限。反过来，部件的有限数量允许制造商在制造时间和成本方面以及在组装的容易性方面获得有利的解决方案。

同时，盖子42使光通过贯通开口43向外传播而不过滤光，并且不需要在盖子42上进行在制造阶段之后(即在成型之后)进行的覆盖或涂覆操作阶段。

此外，壁53,55a和55b起到屏蔽的作用，以便以光学方式将毂部17 的不同元件彼此分开并使它们彼此独立。实际上，盖子42的不同部分明显地将主体10的四个组件彼此分开，这四个组件即指针27、尾部32和两个壁25应该发光。换言之，由于毂部17和盖子42的配置，光沿着流(一个朝向指针27和尾部32，另一个朝向壁25)发射，这些流在主体10内基本上彼此独立。

基于上述特征，对于本领域技术人员而言其他优点是显而易见的。

最后，显而易见的是，参考附图描述的装置1可以进行改变和变化，这些改变和变化不超出如所附权利要求中所阐述的本发明的保护范围。

具体地，贯通开口43和区域24的位置、宽度和形状可以与上面通过示例公开的不同；和/或部分50a和50b可以覆盖面30和34。

最后，装置1可用于与汽车不同的应用中。

Claims (11)

1.一种用于指示仪表(2)的指针装置(1)；所述装置(1)包括：

-由单件限定的光导体(10)，所述光导体(10)由光导材料制成，具有旋转轴线(12)，并包括：

a)适于接收来自光源(15)的光的外表面(16)；

b)毂部(17)，所述毂部(17)包括基面(19a)和光透射部分(25)，该光透射部分(25)在相对于所述基面(19a)的相对的轴向侧处轴向终止于至少一个发光区域(24)；

c)指针(27)，所述指针(27)从所述毂部(17)径向向外突出；

-护罩(20)，所述护罩(20)至少部分地覆盖所述基面(19a)，以阻挡从所述毂部(17)透射的光；

-由与所述光导体(10)分开的单件限定的盖子(42)，所述盖子(42)安装在所述毂部(17)上的固定位置，并且包括：

a)相对于所述光透射部分(25)径向向内布置的中间部分(44)；以及

b)围绕所述光透射部分(25)的侧向部分(45)；

所述盖子(42)还包括：

-至少一个贯通开口(43)，所述至少一个贯通开口(43)在所述中间部分(44)和所述侧向部分(45)之间径向布置，并与所述发光区域(24)对准，以允许光通过所述盖子(42)射出；

-连接部分(50a,50b,55a,55b)，所述连接部分(50a,50b,55a,55b)径向延伸并将所述中间部分(44)结合到所述侧向部分(45)；

其特征在于所述光透射部分(25)包括一对第一端部部分(25a)，所述一对第一端部部分(25a)在圆周方向上通过相应的第一间隙(26a)与所述指针(27)间隔开；所述连接部分包括分别与所述第一间隙(26a)接合的第一连接部分(55a)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述至少一个贯通开口(43)由所述中间部分(44)向内径向界定，并由所述侧向部分(45)向外径向界定；所述连接部分包括第二连接部分(50a，50b)，所述第二连接部分(50a，50b)在圆周方向上界定所述至少一个贯通开口(43)。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述侧向部分(45)包括一对第二端部部分(45a)，所述第二端部部分(45a)在圆周方向上在彼此之间限定由所述指针(27)径向越过的第一狭缝(46a)；所述第二连接部分将所述中间部分(44)结合到所述第二端部部分(45a)。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于所述光导体(10)还包括尾部(32)，所述尾部(32)从所述毂部(17)在与所述指针(27)相反的径向方向上突出；所述侧向部分(45)包括一对第三端部部分(45b)，所述第三端部部分(45b)在圆周方向上在彼此之间限定由所述尾部(32)径向越过的第二狭缝(46b)；所述第二连接部分将所述中间部分(44)结合到所述第三端部部分(45b)。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述光导体(10)还包括尾部(32)，所述尾部(32)在与所述指针(27)相对的径向方向上从所述毂(17)突出；所述光透射部分(25)包括一对第四端部部分(25b)，所述第四端部部分(25b)在圆周方向上通过相应的第二间隙(26b)与所述尾部(32)分开；所述连接部分包括与所述第二间隙(26b)接合的第三连接部分(55b)。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述毂部(17)包括：

-由所述光透射部分(25)径向界定的腔(37)；

-反射部分(38)，所述反射部分(38)与所述腔(37)接合并且成形为朝向所述指针(27)反射光；

所述盖子(42)包括布置在所述腔(37)中的屏蔽壁(53)，以便径向插入在所述反射部分(38)和所述光透射部分(25)之间。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于所述光导体(10)还包括尾部(32)，所述尾部(32)从所述毂部(17)在与所述指针(27)相反的径向方向突出；所述盖子(42)包括齿(57)，所述齿(57)突出到所述腔(37)中，以接合由所述反射部分(38)和所述尾部(32)限定的座(58)。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于所述盖子(42)固定以便将所述毂部(17)轴向地保持在所述护罩(20)和所述屏蔽壁(53)之间。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于所述盖子(47)包括多个销(60)，所述销(60)穿过相应的第一孔(61)并且固定到所述护罩(20)，所述相应的第一孔(61)穿过所述基面(19a)制成。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于所述销(60)与穿过所述护罩(20)制成的相应的第二孔(20a)接合，并且具有相应的端部(63)，所述端部(63)布置在所述护罩(20)下方并且被用桩支撑或被扩大，以便为所述护罩(20)限定止动支座。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于所述销(60)从所述第一连接部分(55a)突出。