DE102004003908A1

DE102004003908A1 - Zeigerinstrument

Info

Publication number: DE102004003908A1
Application number: DE102004003908A
Authority: DE
Inventors: Heiko Bald; Aiko Böhme
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2005-08-18

Abstract

Ein Zeigerinstrument (1) weist ein Ziffernblatt (2) und einen drehbaren Zeiger (3) auf. Zur Darstellung verschiedener Messgrößen mit dem Zeigerinstrument (1) ist dem Zeiger (3) eine in ihrer Länge veränderbare Leuchtanzeigevorrichtung zugeordnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zeigerinstrument mit einem Ziffernblatt und einem drehbaren Zeiger.

Analoge Zeigerinstrumente zur Anzeige einer variablen Messgröße sind dem Fachmann in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. Ein Zeigerinstrument besteht im Wesentlichen aus einem Ziffernblatt mit einer Skala sowie einem drehbaren Zeiger, der mit seiner Winkellage relativ zu der Skala auf dem Ziffernblatt eine darzustellende Messgröße wiedergibt. In Kraftfahrzeugen werden mit derartigen Zeigerinstrumenten u. a. die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit, die Drehzahl des Motors und die Temperatur des Kühlwassers des Motors angezeigt.

Das Zeigerinstrument empfängt beispielsweise ein elektrisches Signal eines Sensors, der die darzustellende Messgröße überwacht. Mit diesem elektrischen Signal wird eine Verstellvorrichtung für den Zeiger entsprechend angesteuert, um durch das Verdrehen des Zeigers den aktuellen Wert der Messgröße auf dem Ziffernblatt anzuzeigen.

Um das Zeigerinstrument auch bei Dunkelheit ablesen zu können, ist es bekannt, dem Zeigerinstrument eine direkte oder indirekte Beleuchtung zuzuordnen, die das Ziffernblatt und den drehbaren Zeiger ausleuchtet. In der Kraftfahrzeugtechnik sind ferner Zeigerinstrumente bekannt, bei denen der Zeiger selbst aus einem lichtleitenden Material, beispielsweise einem transparenten Kunststoff, besteht, wobei über einen Lichtleiter das Licht von einer Lichtquelle in den Zeiger einkoppelt wird, um derart einen beleuchteten Zeiger zu erhalten.

Die DE 693 00 968 T2 offenbart eine Hintergrundbeleuchtung zum Beleuchten einer Vielzahl von Anzeigeinstrumenten in einem Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges mit mindestens zwei Lichtquellen unterschiedlicher Farbe, wobei die Intensität der Lichtquellen derart regelbar ist, dass die Gesamthelligkeit der Beleuchtung sowie der Farbton der Beleuchtung durch eine Änderung des jeweiligen Anteils der beiden Lichtquellen in gewünschter Weise einstellbar ist. Eine individuelle Beleuchtung eines Zeigerinstruments erfolgt nicht.

Die EP 0 497 664 B1 beschreibt ein Zeigerinstrument mit veränderlicher Farbanzeige in einem Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges, bei dem der Zeiger aus einem lichtleitenden Material besteht und das Licht einer Lichtquelle in den Zeiger eingekoppelt wird. Mit einer zusätzlichen Farbmarkierung an dem Zeiger wird erreicht, dass der Zeiger bei Tageslicht eine andere Farbe aufweist als bei Dunkelheit und eingeschalteter Beleuchtung für das Zeigerinstrument. Somit wird die Ablesbarkeit des Zeigerinstruments bei unterschiedlichen äußeren Lichtbedingungen verbessert.

Die EP 0 351 259 B1 zeigt ein Zeigerinstrument mit einem Ziffernblatt und einem beleuchteten Zeiger, wobei eine zweite Lichtquelle vorgesehen ist, deren Licht ebenfalls in den Zeiger einkoppelbar ist. Sobald eine darzustellende Messgröße einen festgelegten Grenzwert unter- oder überschreitet, wird die zweite Lichtquelle ak tiviert, wodurch der beleuchtete Zeiger seine Farbe ändert, um einen Nutzer auf das Unter- oder Überschreiten des Grenzwerts aufmerksam zu machen.

Die bekannten Zeigerinstrumente sind insofern nachteilig, als mit diesen immer nur eine Messgröße darstellbar ist, wobei auf dem jeweiligen Ziffernblatt eine entsprechende Skala für diese Messgröße vorgesehen ist. Mit der vorstehend beschriebenen zweiten Lichtquelle nach der EP 0 351 259 B1 kann lediglich eine Unter- oder Überschreitung eines Grenzwertes nach Art eines An/Aus-Signals dargestellt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Zeigerinstrument der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem mindestens eine weitere zu überwachende Messgröße darstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass dem Zeiger eine in ihrer Länge veränderbare Leuchtanzeigevorrichtung zugeordnet ist.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass der Zeiger in bekannter Weise zur Darstellung einer ersten Messgröße, beispielsweise der Geschwindigkeit oder der Umdrehungszahl des Motors eines Kraftfahrzeugs, dient und zusätzlich an dem Zeiger eine längenvariable Leuchtanzeigevorrichtung vorgesehen ist, mit der eine zweite Messgröße, beispielsweise die Temperatur des Motors, dargestellt werden kann. Dazu wird die Länge eines Abschnitts, auf dem die Leuchtanzeigevorrichtung erleuchtet ist, verändert, d.h. eine Zunahme einer überwachten Messgröße führt zu einer Verlängerung des beleuchteten oder aktivierten Abschnitts der Leuchtanzeigevorrichtung auf dem Zeiger. Die Leuchtanzeigevorrichtung kann im Rahmen der Erfindung vom Fachmann in beliebiger Weise ausgestal tet werden bzw. wie im Folgenden beschrieben. Die üblichen Beleuchtungsvorrichtungen zum Ausleuchten des Ziffernblatts bzw. des Zeigers bleiben erhalten.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass mit einem derartigen Zeigerinstrument mindestens zwei variable Messgrößen unabhängig voneinander auf einem Zeigerinstrument darstellbar sind, wobei die zweite Messgröße durch eine beispielsweise kontinuierliche Änderung der Länge des erleuchteten Abschnitts der Leuchtanzeigevorrichtung wiedergegeben wird. Somit kann in wirtschaftlich vorteilhafter Weise an einem Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges wenigstens ein weiteres Zeigerinstrument entfallen.

Bevorzugt beruht die Leuchtanzeigevorrichtung auf einem chemischen und/oder elektrischen Effekt. Beispielsweise ist es möglich, dass die Leuchtanzeigevorrichtung einen chemischen Stoff umfasst, der beim Anlegen einer elektrischen Spannung eine Farbänderung durchläuft bzw. einem Umschlag von durchsichtig auf undurchsichtig oder umgekehrt durchläuft. Sonach kann beispielsweise mit einer Änderung der Spannung die Länge des seine Farbe verändernden Abschnitts in gewünschter Weise eingestellt werden. Die entsprechende Ansteuerung der Leuchtanzeigevorrichtung zur Darstellung der Messgröße wird vorzugsweise von einer zentralen Steuereinrichtung im Kraftfahrzeug übernommen. Entsprechende elektrophoretische Stoffe, die im Wesentlichen über die gesamte Längserstreckung des Zeigers auf diesen aufgebracht sind, sind dem Fachmann bekannt. Diese Farbschicht kann auch hinterleuchtet sein, um die Messgröße auch bei verminderter Umgebungshelligkeit ablesen zu können.

In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Leuchtanzeigevorrichtung ein mechanisches Verstellele ment. Dieses Verstellelement kann z. B. nach Art einer Blende eine farbliche Markierung, die auf dem Zeiger angebracht ist, überdecken, wobei die Blende entsprechend der darzustellenden Messgröße über die Länge des Zeigers mit einem hierfür geeigneten Verstellmechanismus verschoben wird, so dass durch die Position der Blende, die vorzugsweise eine andere Farbe als die dahinterliegende farbige Markierung aufweist, die Messgröße wiedergegeben wird. Ebenso ist es möglich, dass das Licht einer Lichtquelle in den Zeiger eingekoppelt wird und dieses Licht zumindest teilweise von der über die Länge des Zeigers verschiebbaren Blende abgedeckt wird und beispielsweise nur die nicht überdeckten Teile des Zeigers entsprechend der darzustellenden Messgröße beleuchtet sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Leuchtanzeigevorrichtung eine Flüssigkeit, die sich bei einer Erwärmung – entsprechend einer Flüssigkeit in einem Thermometer – ausdehnt. Die Erwärmung der Flüssigkeit kann mit einem elektrischen Heizelement vorgenommen werden. Entsprechend der wiederzugebenden Messgröße wird die Flüssigkeit mehr oder weniger stark erwärmt, so dass sich das Volumen der Flüssigkeit in gewünschter Weise ändert und dementsprechend die Messgröße auf dem Zeiger durch den Pegelstand der Flüssigkeit ablesbar ist. Bevorzugt ist die Flüssigkeit hierfür eingefärbt, um einen ausreichenden Kontrast zu erhalten.

Nach einer anderen alternativen Ausgestaltung umfasst die Leuchtanzeigevorrichtung mehrere Lichtquellen, die vorzugsweise äquidistant über die Länge des Zeigers verteilt auf diesem angeordnet sind. Diese Lichtquellen können Glühbirnen oder LEDs sein, wobei beispielsweise die Zunahme einer Messgröße durch eine größer werdende Anzahl aktivierter Leuchtmittel wiedergegeben wird. Dies eignet sich besonders für Messgrößen, bei de nen eine relativ grobe bzw. schrittweise Wiedergabe von Änderungen ausreichend ist, wie z.B. die Temperatur des Motors des Kraftfahrzeuges.

Bevorzugt ist die Leuchtanzeigevorrichtung derart ausgelegt, dass sie Licht unterschiedlicher Farben erzeugt, um eine zusätzliche Differenzierung der darzustellenden Messgröße zu ermöglichen. Beispielsweise kann. die Zunahme der Motortemperatur eines Kraftfahrzeuges durch die Verlängerung eines beleuchteten oder aktivierten Abschnitts der Leuchtanzeigevorrichtüng sowie zusätzlich durch einen Farbumschlag des abgegebenen Lichts von blau für „Motorkalt" nach rot für „Motor heiß" erfolgen. Entsprechende Leuchtmittel sind dem Fachmann bekannt.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Spitze des Zeigers mit einer Dauerbeleuchtung, beispielsweise einer Glühbirne und/oder einer LED, versehen, um bei verminderter Umgebungshelligkeit die exakte Position der Zeigerspitze anzuzeigen, damit die durch die Position des Zeigers auf dem Ziffernblatt wiedergegebene Messgröße, beispielsweise die Geschwindigkeit oder die Motordrehzahl eines Kraftfahrzeuges, exakt ablesbar ist. Außerdem wird durch diese Dauerbeleuchtung das Ende des Anzeigebereichs der in den Zeiger integrierten Leuchtanzeigevorrichtung markiert.

Zur Verbesserung der Ablesbarkeit des Zeigerinstruments ist auf dem Zeiger eine Skala vorgesehen, so dass in Verbindung mit der längenvariablen Leuchtanzeigevorrichtung ein exaktes Ablesen der auf dem Zeiger dargestellten Messgröße möglich ist. Zur Darstellung unterschiedlicher Messgrößen können auf dem Zeiger auch mehrere Skalen vorgesehen sein bzw. unterschiedliche Skalen angezeigt werden.

Um mehrere unterschiedliche Messgrößen mit dem Zeigerinstrument darstellen zu können, ist das Zeigerinstrument jeweils auf diese umschaltbar. Dies kann beispielsweise mit einem Betätigungselement in Form eines Wählhebels erfolgen. Um eine Fehlinterpretation der darzustellenden Messgröße auszuschließen, ist vorzugsweise auf dem Ziffernblatt und/oder auf dem Zeiger selbst eine Text- und/oder Symbolanzeigevorrichtung angeordnet, um die gerade auf dem Ziffernblatt bzw. auf dem Zeiger dargestellte Messgröße wiederzugeben. Diese Text- und/oder Symbolanzeige kann ein LCD-Display sein oder in Form mehrerer entsprechend beleuchtbarer Symbole, beispielsweise als ein Thermometer für eine Motortemperatur, ausgeführt sein.

Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass mit einem derartigen Zeigerinstrument beliebige Messgrößen auf allen Gebieten der Technik darstellbar sind. Bevorzugt wird das Zeigerinstrument jedoch in einem Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges verwendet, beispielsweise zur Anzeige einer Motordrehzahl durch den Zeiger und einer Motortemperatur durch die Leuchtanzeigevorrichtung an dem Zeiger.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch. in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der vorliegenden Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert. Die einzige Fig. zeigt eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Zeigerinstrumentes.
Das Zeigerinstrument 1 umfasst ein Ziffernblatt 2 und einem drehbaren Zeiger 3. Auf dem Ziffernblatt 2 ist zur Anzeige einer Motordrehzahl eines Kraftfahrzeuges eine entsprechende Skala 4 vorgesehen. Bei der abgebildeten Stellung des Zeigers 3 hat der Motor eine Drehzahl von 4000 Umdrehungen pro Minute. Der Mechanismus zum Verdrehen des Zeigers 3 kann in an sich beliebiger Weise ausgestaltet werden.
An dem Zeiger 3 ist eine in ihrer Länge veränderliche Leuchtanzeigevorrichtung angeordnet, um eine weitere Messgröße, hier die Motortemperatur des Kraftfahrzeuges, wiederzugeben. Die Länge eines Balkens 5 der Leuchtanzeigevorrichtung entspricht der Temperatur des Motors. Das bedeutet, dass je Länger der Balken 5 ist, der Motor um so heißer ist. Die Veränderung der Länge des Balkens 5 kann u. a. mit einem chemischen und/oder elektrischen Effekt, beispielsweise mit einem elektrophoretischen Material, erzielt werden.
An dem Zeiger 3 ist hier keine zusätzliche Skalierung vorgesehen, da die Motortemperatur nur eine grobe Darstellung erfordert, nämlich "kalt – normale Betriebstemperatur – heiß". Eine exakte Wiedergabe der Motortemperatur durch eine genaue Skalierung könnte bei einem Nutzer des Kraftfahrzeuges zu einer Überforderung führen.
Die Leuchtanzeigevorrichtung kann ebenso in Form mehrerer über die Länge des Zeigers 3 äquidistant verteilt angeordneter Lichtquellen ausgebildet sein, wobei eine zunehmende Motortemperatur durch zusätzlich aufleuchtende Lichtquellen dargestellt wird.
Zusätzlich können auf dem Ziffernblatt 2 und/oder auf dem Zeiger 3 Text- und/oder Symbolanzeigevorrichtungen, z. B. in Form eines LCD-Displays oder in Form unterschiedlicher beleuchtbarer Symbole, vorgesehen sein, um verschiedene Messgrößen aktuell wiederzugeben.

1: Zeigerinstrument
2: Ziffernblatt
3: drehbarer Zeiger
4: Skala
5: Balken

Claims

Zeigerinstrument mit einem Ziffernblatt (2) und einem drehbaren Zeiger (3), dadurch gekennzeichnet, dass dem Zeiger (3) eine in ihrer Länge veränderbare Leuchtanzeigevorrichtung zugeordnet ist.
Zeigerinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtanzeigevorrichtung auf einem chemischen und/oder elektrischen Effekt beruht.
Zeigerinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtanzeigevorrichtung ein mechanisches Verstellelement umfasst.
Zeigerinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtanzeigevorrichtung eine Flüssigkeit umfasst, die sich bei einer Erwärmung ausdehnt, insbesondere eine eingefärbte Flüssigkeit.
Zeigerinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtanzeigevorrichtung mehrere Leuchtmittel umfasst, insbesondere Glühbirnen und/oder LEDs.
Zeigerinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtanzeigevorrichtung Licht unterschiedlicher Farben erzeugt.
Zeigerinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Spitze des Zeigers (3) eine Dauerbeleuchtung angeordnet ist.
Zeigerinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Zeiger (3) ein oder mehrere Skalen vorgesehen sind.
Zeigerinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Zeigerinstrument (1) verschiedene Messgrößen darstellbar sind, insbesondere auf dem Ziffernblatt (2) und/oder dem Zeiger (3) eine Text- und/oder Symbolanzeigevorrichtung angeordnet ist.
Verwendung eines Zeigerinstruments nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Anzeige verschiedener Messgrößen in einem Kraftfahrzeug.