DE10131264A1 - Anzeigeinstrument - Google Patents

Abstract

Es wird eine Anzeigeeinrichtung vorgestellt, bei der die Vorteile eines frei programmierbaren Displays und der markanten ästhetischen Wirkung eines Zeigerinstrumentes vereint werden. Auf dem frei programmierbaren Display ist u. a. auch eine Skala darstellbar, so dass das Display ein Zifferblatt bildet. Der Zeiger wird allerdings nicht bildlich auf dem Display (16) dargestellt, vielmehr wird ein körperlich vorhandener Zeiger (1) über eine Verschwenkvorrichtung (5, 6) vor das Display gefahren, so dass der Zeiger (1) die bildlich dargestellte Skala abfahren kann. Wird die Anzeige nicht benötigt, wird der Zeiger mittels der Verstelleinrichtung in eine Ruheposition gefahren und die bildliche Darstellung des Zifferblattes mit anderen Informationen überschrieben.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Anzeigeinstrument mit einem Zifferblatt und einem Zeiger vor dem Zifferblatt, der um eine Zeigerachse verschwenkbar ist und dabei in einem bestimmten Winkelbereich eine auf dem Zifferblatt sich befindende Skala abfährt.

In der klassischen Ausgestaltung eines Anzeigeinstrumen­ tes weist das Zifferblatt eine zentrale Öffnung auf, durch die die Achse des Zeigers hindurchgeführt ist. Auf das vordere Ende der Achse ist der Zeiger aufgesteckt, der durch einen hinter dem Zifferblatt liegenden Antrieb in einem mehr oder weniger großen Winkelbereich ge­ schwenkt werden kann. Entlang dem Kreisbogen, den die Spitze der Zeigerfahne dabei abfährt, ist eine Skala auf­ gebracht, so dass jede Winkelstellung eines Zeigers mit einem Skalenwert korrespondiert. Obwohl mit der Anordnung des Zeigers bzw. der Zeiger vor dem Zifferblatt ein Pa­ rallaxefehler auftritt, ist diese Art der Anzeige sehr beliebt, da vor allem gerade durch die Anordnung des Zei­ gers vor dem Zifferblatt eine starke ästhetische Wirkung erzielt wird.

Vor allem im Automobilbau möchte man dem Fahrer möglichst viele Informationen zur Verfügung stellen, die für seine Fahrentscheidungen wichtig sind. Um ihn nicht mit Infor­ mationen zu überfluten, ist man dazu übergegangen, frei programmierbare Displays (LCDs) einzusetzen, auf denen situationsabhängig die jeweils vom Fahrer benötigten In­ formationen dargestellt werden. Dabei hat sich gezeigt, dass analoge Darstellungen in Form des oben beschriebenen klassischen Anzeigeinstrumentes vom Fahrer besonders leicht erfasst werden können. Auf dem Display wird daher z. B. für die Anzeige der Geschwindigkeit ein Ziffer­ blatt mit Zeiger dargestellt, wobei die Winkellage des bildlich dargestellten Zeigers mit dem wiederzugebenden Geschwindigkeitswert korrespondiert.

Interessanterweise hat sich gezeigt, dass die bildliche Darstellung des Zeigers von einigen Fahrern als irritie­ rend wahrgenommen und offensichtlich die räumliche Anord­ nung des Zeigers vor dem Zifferblatt bevorzugt wird. Zwar könnte daran gedacht werden, einen solchen Zeiger vor dem Display anzuordnen. Dies stößt aber auf bestimmte Schwie­ rigkeiten. Zunächst verliert man den Vorteil, dass das Display auf seiner ganzen Fläche frei programmierbar ist. Der Bereich, der vom Zeiger überstrichen wird, bleibt der jeweiligen Anzeige - z. B. der Geschwindigkeitsanzeige - vorbehalten und kann nicht zur Darstellung anderer Infor­ mationen genutzt werden. Zum anderen ist es äußerst schwierig, Displays herzustellen, die mit einem zentralen Loch versehen sind, so dass die Achse des Zeigers dort hindurchgeführt werden könnte.

Die Erfindung beruht somit auf dem Problem, ein Anzeige­ instrument zu schaffen, das geeignet ist, eine Vielzahl von Informationen darzustellen und darüber hinaus in der Lage ist, einige Informationen in Form eines klassischen Anzeigeinstrumentes mit einem Zeiger vor einem Ziffer­ blatt zu realisieren.

Zur Lösung des Problems wird vorgeschlagen, dass ein An­ zeigeinstrument gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so ausgestaltet ist, dass die Lage der Zeigerachse in der Ebene des Zifferblattes veränderbar ist und dass das Zif­ ferblatt ein frei programmierbares Display ist, auf dem die Skala als Bild darstellbar ist.

Für den Fall, dass ein klassisches Anzeigeinstrument rea­ lisiert werden soll, wird auf dem Display eine Bogenskala dargestellt und die Achse eines Zeigers so in das Zentrum des Bogens bewegt, dass der Zeiger die Skala abfahren kann. Für den Fall, dass die so dargestellte Information, z. B. eine Geschwindigkeitsanzeige, nicht benötigt wird, wird die Zeigerachse aus dieser Position in eine Position neben dem Display und der Zeiger so gestellt, dass er nicht mehr vor dem Display liegt. Nun steht das gesamte Display zur Darstellung anderer Informationen zur Verfü­ gung. Z. B. könnte es als Bildschirm eines Computers ein­ gesetzt oder zur Darstellung von Informationen hinsicht­ lich der Steuerung von elektronischen Geräten wie z. B. einem Radio genutzt werden. Mit der Anordnung eines Zei­ gers, dessen Achse verfahrbar ist, wird also eine multi­ funktionale Nutzung des Displays eröffnet. Gleichzeitig bleibt es bei der Darstellung von für den Fahrer wichti­ gen Informationen, z. B. der Geschwindigkeitsanzeige, bei einer Form, die dem Fahrer geläufig ist und die sich als äußerst effektiv herausgestellt hat.

Um die Verschiebung der Zeigerachse möglichst einfach zu gestalten, wird vorgeschlagen, dass die Zeigerachse am Ende eines parallel zum Display verschwenkbaren Zeigerar­ mes gelagert ist. Um diesen Arm lagegenau verschwenken zu können, wird vorgeschlagen, ihn als Teil eines Gelenksys­ tems aufzubauen.

Im einfachsten Fall ist der Zeigerarm um einen festen Punkt außerhalb des Displays schwenkbar und es ist ein Stellarm an ihn angelenkt. Durch eine motorische Verstel­ lung des Stellarmes wird der Zeigerarm in die jeweils be­ nötigte Position verschwenkt.

Als relativ genauer Antrieb des Stellarmes hat sich ein Spindelantrieb bewährt, der aus einer Spindel und einer mit einem Innengewinde versehenen Nuss besteht, die dreh­ bar auf die Spindel aufgeschraubt ist. Da die Nuss gegen eine Verdrehung gesichert ist, bewegt sie sich entlang der Spindel, wenn diese sich um ihre Achse dreht. Der Zeigerarm und der Stellarm bilden ein Gelenkdreieck, wo­ bei die Drehverbindung zwischen den beiden Armen gleich­ zeitig die Zeigerachse bildet. Das freie Ende des Stell­ armes ist gelenkig mit der Nuss des Spindelantriebes ver­ bunden. Die Spindel wird so angeordnet, dass sich ein Ende nahe dem Schwenkpunkt des Zeigerarmes befindet. Durch Drehen der Spindel bewegt sich das freie Ende des Stellarmes je nach Drehrichtung auf den Schwenkpunkt des Zeigerarms zu oder von diesem weg, wodurch sich das Ge­ lenkdreieck aufstellt und der Zeiger in eine Anzeigeposi­ tion gefahren wird bzw. das Gelenkdreieck gestreckt und der Zeiger in eine Ruheposition gebracht wird.

Als alternativer, sehr genauer und vorteilhaft besonders geräuscharmer Antrieb des Stellarmes kann anstelle des Spindelantriebs ein Zahnriemenantrieb vorgesehen werden.

Der Antrieb für den Zeiger kann ortsfest angeordnet sein, und zwar am besten nahe der Schwenkachse des Zeigerarms. Die Verbindung zur Zeigerachse des Zeigers kann z. B. über einen Riemenantrieb erfolgen, da sich die Lage vom An­ triebsrad zum Abtriebsrad nicht ändert, wenn die An­ triebsachse mit der Schwenkachse des Zeigerarmes überein­ stimmt.

Die Erfindung soll im Folgenden anhand eines Ausführungs­ beispiels näher erläutert werden. Dazu zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Verstelleinrichtung mit zwei Zeigern,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Einrichtung gemäß Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt zwei Zeiger 1, 2, die sich in ihren An­ zeigepositionen vor einem hier gestrichelt dargestellten Display 16 befinden. Auf diesem Display 16 ist für jeden Zeiger 1, 2 eine - hier nicht wiedergegebene - Bogenskala bildlich dargestellt, die der jeweilige Zeiger 1, 2 beim Verschwenken um die dazugehörige Zeigerachse 3, 4 abfährt.

Die beiden Einrichtungen zum Verschieben der Zeigerachse 3 bzw. 4 sind spiegelbildlich zueinander aufgebaut, so dass im Folgenden nur die Erläuterung einer Verstellein­ richtung erfolgt. Diese besteht aus einem Zeigerarm 5 und einem Stellarm 6, die an ihren oberen Enden drehbar in der jeweiligen Zeigerachse 3 bzw. 4 für die Zeiger 1, 2 miteinander verbunden sind. Das untere Ende des Zeigerar­ mes 5 ist an einem Lagerbock 7 um eine Schwenkachse 8 drehbar gelagert. Das untere Ende des Stellarmes 6 ist drehbar mit der Nuss 9 eines Spindelantriebes verbunden. Die Spindel 10 dieses Getriebes ist mit ihrem einen Ende mit einem elektromotorischen Stellantrieb 11 verbunden; mit ihrem anderen Ende ist sie in dem schon erwähnten La­ gerbock 7 gelagert. Die Spindel 10 erstreckt sich paral­ lel zum Display 16. Durch Drehen der Spindel 10 schiebt sich die Nuss 9 entlang der Spindel 10, so dass sich das Gelenkdreieck, gebildet aus dem Zeigerarm 5 und dem Stellarm 6, öffnet und schließt und dabei die Zeigerachse 3 bzw. 4 in der Ebene vor dem Display 16 verlagert. Je näher die Nuss 9 an den Lagerbock 7 herangefahren wird, desto höher wird die Zeigerachse 3 bzw. 4 gefahren. Nähert sich die Nuss 9 dem Stellantrieb 11, so nimmt das Gelenkdreieck eine gestreckte Form an, so dass sich die Zeigerachse 3 bzw. 4 außerhalb des Displays 16 befindet.

Um die Zeiger 1, 2 um ihre Zeigerachse 3 bzw. 4 drehen zu können, ist für beide Zeiger sowohl die Zeigerachse 3, 4 als auch die Schwenkachse 8 zum Display 16 hin verlängert und mit einem Antriebs- bzw. Abtriebsrad 12, 13 versehen. Diese Räder 12, 13 sind über einen hier nicht dargestell­ ten Riemen miteinander verbunden, wobei die Schwenkachse 8 mit einem elektromotorischen Zeigerantrieb 14 gekoppelt ist. Eine Drehung der Schwenkachse 8 übertragt sich auf die Zeigerachse 3 und bewirkt eine entsprechende Winkel­ stellung des Zeigers 1 bzw. 2.

Die Gesamtanordnung ist auf einem Rahmen 15 aufgesetzt, der vor dem Display 16 angeordnet wird. Die Antriebseinheiten 11, 14 sowie der Lagerbock 7, die Spindel 10 und die Nuss 9 sind durch eine Blende, die hier nicht dargestellt ist, verdeckt, hinter die auch die Zeiger 1, 2 gelegt werden, wenn ihre Funktionen in der Ruheposition der Zeiger nicht benötigt werden.

Claims (7)

1. Anzeigeinstrument mit einem Zifferblatt und einem Zeiger vor dem Zifferblatt, der um eine Zeigerachse ver­ schwenkbar ist und dabei in einem bestimmten Winkelbe­ reich eine auf dem Zifferblatt sich befindende Skala ab­ fährt, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der Zei­ gerachse (3, 4) in der Ebene des Zifferblattes veränder­ bar ist und dass das Zifferblatt ein frei programmierba­ res Display (16) ist, auf dem die Skala als Bild darstellbar ist.

2. Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Zeigerachse (3, 4) am Ende eines pa­ rallel zum Zifferblatt verschwenkbaren Zeigerarmes (5) gelagert ist.

3. Anzeigeinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Zeigerarm (5) Teil eines Gelenks ist.

4. Anzeigeinstrument nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeigerarm (5) um einen festen Punkt schwenkbar ist und an ihm ein Stellarm (6) ange­ lenkt ist.

5. Anzeigeinstrument nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Stellarm (6) motorisch verschwenkbar ist.

6. Anzeigeinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Stellarm mittels eines Spindelantrie­ bes (9, 10) verschwenkbar ist.

7. Anzeigeinstrument nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeigerantrieb (14) für den Zeiger (1, 2) nahe der Schwenkachse (8) liegt.