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Stand der Technik
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Zeigeranzeigevorrichtung, die
insbesondere in Kombiinstrumenten für Kraftfahrzeuge eingesetzt
werden kann. Sie umfasst eine vorzugsweise mit einem Ziffernblatt
versehene Anzeigeskala und einen um eine Drehachse drehbar gelagerten
Zeiger, der einen in axialer Richtung betrachtet hinter der Anzeigeskala gelegenen
und zumindest im wesentlichen radial nach außen gerichteten Zeigerarm aufweist,
welcher mit einer in axialer Richtung betrachtet vor der Anzeigeskala
gelegenen Zeigerfahne verbunden ist, die zur Anzeige einer bestimmten
Größe auf der
Anzeigeskala üblicherweise
entlang einer Kreisbahn bewegbar ist.
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Insbesondere
bei Kraftfahrzeugen sind Kombiinstrumente allgemein bekannt, die
mehrere derartige analoge Zeigeranzeigevorrichtungen umfassen. Sie
dienen zur Anzeige unterschiedlicher Informationen, beispielsweise
der Geschwindigkeit, der Motordrehzahl, des Tankfüllstandes,
der Temperatur von Öl
oder Kühlwasser
oder zur Anzeige ähnlicher
Betriebsparameter. Zunehmend werden die Kombiinstrumente auch durch
digitale Anzeigevorrichtungen ergänzt. Ob wohl die vorliegende
Erfindung sowie die ihr zugrundeliegende Problematik mit Bezug auf
ein in die Instrumententafel eines Kraftfahrzeugs eingebauten Kombiinstruments
erläutert
wird, kann eine derartige Zeigeranzeigevorrichtung bei beliebigen Anwendungsgebieten,
beispielsweise bei Schienen-, Luft- oder Wasserfahrzeugen sowie
bei verschiedenen Maschinen, Anlagen, Messgeräten oder Steuerständen zum
Einsatz kommen.
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Im
allgemeinen sind Zeigeranzeigevorrichtungen bekannt, bei denen der
Zeiger als ein aus Zeigerfahne und Nabe bestehendes, einstückiges Komplett-Teil
auf eine Antriebswelle gesteckt oder gepresst ist und über eine
Anzeigeskala läuft.
Dabei befinden sich alle von der Antriebswelle bewegbaren Bestandteile
des Zeigers in axialer Richtung betrachtet vor der Anzeigeskala.
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Eine
Zeigeranzeigevorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der
JP 2003014508 A bekannt. Dabei
bewegt sich nur die der Anzeige des entsprechendes Betriebsparameters
dienende Zeigerfahne in axialer Richtung betrachtet vor der Anzeigeskala, wohingegen
der an der Nabe des Zeigers befestigte und radial nach außen gerichtete
Zeigerarm hinter der Anzeigeskala läuft. Der Zeigerarm ist L-förmig ausgebildet
und mit einem mittleren Bereich der Zeigerfahne einstückig verbunden.
Dabei überdeckt
der radial äußere Bereich
der Zeigerfahne eine äußere Anzeigeskala,
während
der radial nach innen weisende Bereich der Zeigerfahne eine mittlere
Scheibe überdeckt,
auf der ebenfalls eine Anzeigeskala vorgesehen sein kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problematik besteht
allgemein darin, eine verbesserten Zeigeranzeigevorrichtung der
eingangs genannten Art zu schaffen, die auf konstruktiv einfache
Weise eine vereinfachte Montierbarkeit gewährleistet. Insbesondere soll
auch bei von dem Zeiger umgriffenen Elementen der Anzeigevorrichtung
die Montage des Zeigers in der Montagerichtung der anderen Teile
der Anzeigevorrichtung sowie in der Montagerichtung gegebenenfalls
vorhandener weiterer Zeiger und/oder weiterer Teile anderer Anzeigevorrichtungen
eines Kombiinstruments möglich
sein.
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Die
erfindungsgemäße Zeigeranzeigevorrichtung
gemäß Anspruch
1 weist gegenüber
den bekannten Ausführungsformen
den Vorteil auf, dass sie bei relativ einfacher Konstruktion eine
problemlose und einfache Montage sowohl des Zeigers selbst als auch
der umliegenden Baugruppen ermöglicht.
Auch die unter bzw. hinter der Zeigerfahne liegenden und vom Zeiger
von außen
teilweise umgriffenen Komponenten der Anzeigevorrichtung können auf
einfache Weise montiert werden. Die Montierbarkeit ist vor allem
dahingehend optimiert, dass eine gemeinsame Hauptmontagerichtung
für alle
wesentlichen Bestandteile der Zeigeranzeigevorrichtung bzw. eines die Anzeigevorrichtung
enthaltenden Kombiinstrumentes beibehalten werden kann. Insgesamt
führt die
erfindungsgemäße Ausführungsform
zu einer deutlich schnelleren und somit kostengünstigeren Montierbarkeit der
Zeigeranzeigevorrichtung, was insbesondere auch im Bereich von Kraftfahrzeugen wesentliche
Vorteile bedeutet.
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Die
der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin,
dass die Zeigerfahne als ein von dem Zeigerarm separiertes Teil
ausgeführt ist,
das über
Verbindungsmittel mit dem Zeigerarm verbunden ist. Wesentlich ist
es dabei, dass die Zeigerfahne nicht einstückig mit dem Zeigerarm ausgebildet
ist, sondern ein separates Element bildet, welches mittels geeigneter
Verbindungsmittel an den den Zeigerarm umfassenden restlichen Bestandteilen
des Zeigers befestigbar ist. Der Zeiger ist somit mindestens zweistückig ausgeführt.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen der erfindungsgemäßen Zeigeranzeigevorrichtung
ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen.
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So
kann der Zeigerarm vorzugsweise zumindest im wesentlichen L-förmig mit
einem radial ausgerichteten ersten Armbereich und einen einstückig damit
verbundenen axial ausgerichteten zweiten Armbereich ausgebildet
sein, wobei die Zeigerfahne mit dem Ende des zweiten Armbereichs
verbunden ist und radial nach innen zeigt. Auf diese Weise bildet der
Zeigerarm zusammen mit der Zeigerfahne einen sogenannten C-Zeiger.
Alternativ ist es auch möglich,
dass der axiale Bereich des Zeigerarms vollständig oder teilweise einstückig mit
der Zeigerfahne ausgeführt
ist, so dass diese beiden Elemente zusammen an den verbleibenden
Bestandteilen des Zeigerarms befestigt werden. Der Zeigerarm kann
jedoch auch beliebig anders ausgebildet sein. Beispielsweise kann
er gebogen oder in einem Winkel schräg zur Drehachse gekippt ausgeführt sein.
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Gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsvariante
der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zeigerfahne über formschlüssig und/oder
kraftschlüssig
wirkende Verbindungsmittel mit dem Zeigerarm verbunden ist. Hierdurch
kann die Montage der Anzeigevorrichtung besonders leicht, beispielsweise
durch einfaches Aufstecken ausgeführt werden. Grundsätzlich kann
die Zeigerfahne jedoch auch stoffschlüssig, insbesondere durch Kleben
mit dem Zeigerkörper
verbunden werden.
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Besonders
vorteilhaft ist es dabei ferner, wenn die Zeigerfahne auf den Zeigerkörper aufgeclipst
bzw. durch eine Schnappverbindung gehalten ist. Auf diese Weise
können
die Verbindungsmittel besonders einfach ausgeführt werden und eine besonders
schnelle Montage ermöglichen.
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Gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsvariante
der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Verbindungsmittel
ein Scharnier umfassen, über
das die Zeigerfahne klappbar mit dem Zeigerarm verbunden ist. Das
Scharnier kann dabei vorzugsweise als Filmscharnier ausgeführt sein.
Diese Ausführungsform
gestattet es, die bereits an dem Zeigerarm angebrachte Zeigerfahne
vor der Montage in eine in Montagerichtung liegende bzw. in eine senkrecht
zur Anzeigeskala liegende Orientierung zu bringen und sie nach der
Montage der Anzeigeskala und/oder der vor dem Zeigerarm liegenden
Elemente in ihre endgültige
Funktionsstellung umzuklappen, in der die Zeigerfahne vorzugsweise
kraft- und/oder formschlüssig
gehalten wird.
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Vorteilhafterweise
ist ferner vorgesehen, dass ein Display-Modul angeordnet ist, welches
sich axial vor dem Zeigerarm und axial hinter der Zeigerfahne befindet.
Vorzugsweise kann das zwischen der Zeigerfahne und dem Zeigerarm
liegende Displaymodul auch eine Skala für die Zeigerfahne umfassen. Auf
dem Display, das beispielsweise ein LC-Display oder ein TFT-Display
sein kann, können
beliebige Informationen angezeigt werden. Insbesondere können hier
Signale zur Unterstützung
und/oder zur Warnung des Fahrers, Informationen von Fahrerassistenzsystemen,
aber auch eine Anzeigeskala selbst angezeigt werden.
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Besonders
vorteilhaft ist es ferner, wenn an dem Zeigerarm eine Lichtquelle,
insbesondere eine LED, angeordnet ist. Die Lichtquelle wird dabei
zusammen mit dem Zeigerarm bewegt. Vorzugsweise ist die Lichtquelle
an einem der Zeigerfahne benachbarten Bereich des Zeigerarms angeordnet,
um eine optimale Beleuchtung der Zeigerfahne erreichen zu können. Dazu
kann ein Lichtleiter, vorzugsweise ein Kunststoffspritzteil aus
PMMA, in die Zeigerfahne eingelegt sein, der eine insbesondere weiß bedruckte
Reflektionsfläche
an seiner Unterseite aufweist. Das von der Lichtquelle eingestrahlte
Licht wird so vom Lichtleiter verteilt und zum Auge eines Betrachters
gelenkt.
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Vorzugsweise
kann die Lichtquelle dabei über
einen flexiblen Leiter, insbesondere über eine flexible Leiterfolie,
an eine Stromquelle angeschlossen sein, der bzw. die auf einem drehfest
mit dem Zeigerarm verbundenen Nabenbereich aufgewickelt werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner die Anordnung einer Zeigeranzeigevorrichtung
der vorangehend beschriebenen Art in einer Instrumententafel eines
Kraftfahrzeugs sowie ein Kombiinstrument, insbesondere ein Kombiinstrument
für Kraftfahrzeuge,
das eine oder mehrere Zeigeranzeigevorrichtungen der vorangehend
beschriebenen Art umfasst.
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Außerdem betrifft
die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Montage einer Zeigeranzeigevorrichtung
der vorangehend beschriebenen Art. Dieses besonders schnell und
einfach ausführbare Montageverfahren
zeichnet sich dadurch aus, dass nach der Montage des Zeigerarms
zunächst
mindestens ein axial vor der Nabe des Zeigerarms positioniertes
Element, insbesondere eine Anzeigeskala und/oder eine Displaybaugruppe
angebracht wird, und dass die Zeigerfahne erst danach entweder über die
Verbindungsmittel mit dem Zeigerarm verbunden oder bei einer vorherigen
Vormontage der Zeigerfahne an dem Zeigerarm mittels Scharnier in
ihre endgültige
Position umgeklappt wird. Hierdurch kann das optimierte Montageverfahren
problemlos und mit geringem Zeitaufwand in einer für alle wesentlichen Komponenten
der Zeigeranzeigevorrichtung gemeinsamen Hauptmontagerichtung durchgeführt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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In
den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt, die in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert werden.
Es zeigen:
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1:
Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Zeigeranzeigevorrichtung;
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2:
schematische Darstellung des Aufbaukonzeptes eines Kombiinstrumentes
mit einer erfindungsgemäßen Zeigeranzeigevorrichtung;
und
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3:
vergrößerte Darstellung
der Hauptkomponenten des Zeigers und seines Antriebs.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Bei
der in 1 im Querschnitt dargestellten Zeigeranzeigevorrichtung 1 ist
der Zeiger 2 C-förmig ausgebildet.
Dieser sogenannte „C-Zeiger" 2 umfasst zwei
Hauptbestandteile, nämlich
einen Zeigerarm 3 sowie eine damit verbundene Zeigerfahne 4.
Der Zeigerarm 3, der an einer um eine Drehachse 5 drehbaren
Nabe 6 befestigt ist, hat eine im wesentlichen L-förmige Gestalt
mit einem von der Nabe 6 ausgehenden radial nach außen weisenden
ersten Armbereich 7, der über eine Abschrägung mit
einem axial ausgerichteten zweiten Armbereich 8 einstückig verbunden
ist.
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Die
Zeigerfahne 4 ist erfindungsgemäß als separates Element mit
ihrem radial äußeren Ende
auf das axial freie Ende des zweiten Armbereichs 8 des Zeigerarms 3 aufgesteckt.
Dabei ist die Zeigerfahne 4 durch formschlüssig und
kraftschlüssig
wirkende Verbindungsmittel 9a, 9b an dem zweiten
Armbereich 8 gehalten. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
umfassen die Verbindungsmittel einerseits an der Zeigerfahne 4 angeordnete
steckerförmige
Vorsprünge 9a,
die in am Ende des zweiten Armbereichs 8 vorgesehene buchsenförmige Aufnahmen 9b eingesteckt
werden. Die Vorsprünge 9a sind
elastisch federnd und weisen an ihren Enden seitlich vorstehende
Rastnasen mit Einlaufschrägen
auf, die hinter den Rändern
der Aufnahmen 9b einrasten, um bei einfacher Montierbarkeit
dennoch einen sicheren Halt der Zeigerfahne 4 zu gewährleisten
(3).
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Die
sich parallel zum ersten Armbereich 7 des Zeigerarms 3 radial
nach innen erstreckende Zeigerfahne 4 überdeckt eine Anzeigeskala 10,
die mit einem Ziffernblatt zur Anzeige verschiedener Werte des anzuzeigenden
Betriebsparameters versehen ist. Hinter der Anzeigeskala 10 und
dem zu ihrer Beleuchtung vorgesehenen Lichtleiter 11 befindet
sich ein Displaymodul 12, auf dessen zur Zeigerfahne 4 weisenden
Display verschiedene Informationen dargestellt werden können. Das
Displaymodul 12 und der mit der Anzeigeskala 10 versehene
Lichtleiter 11 befinden sich axial vor der Nabe 6 sowie
vor dem hiervon ausgehenden ersten Armbereich 7 des Zeigerarms 3,
aber axial hinter der Zeigerfahne 4. Insofern werden das
Displaymodul 12 und der Lichtleiter 11 mit der
Anzeigeskala 10 in ihrem radial äußeren Bereich von dem C-förmigen Zeiger 2 umgriffen.
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Zum
Antrieb des Zeigers 2 ist ein Schrittmotor 13 vorgesehen,
der hinter einer Lagerplatte 14 angeordnet ist und ein
Ritzel 15 antreibt, welches in ein drehfest mit der Nabe 6 verbundenes
Zahnrad 16 eingreift.
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Der
Zeigerarm 3 ist ebenso wie die Zeigerfahne 4 als
Kunststoffspritzteil aus einem steifen und möglichst formbeständigen Werkstoff
ausgeführt,
um einen leichten, aber dennoch ausreichend stabilen Aufbau zu gewährleisten.
So kann die Zeigerfahne 4 insbesondere aus einem ABS- oder ABS-Blend-Werkstoff
gespritzt sein. Ferner kann die Zeigerfahne 4 einen ebenfalls
als Kunststoffspritzteil ausgeführten
Lichtleiter umfassen, der beispielsweise aus PMMA bestehen kann.
Der in die Zeigerfahne 4 eingelegte Lichtleiter, der an
seiner Unterseite eine weiß bedruckte
Reflektionsfläche
hat, wird von einer hier durch eine LED gebildeten Lichtquelle 17 bestrahlt,
die am freien Ende des zweiten Armbereichs 8 des Zeigerarms 3 angeordnet
ist. Diese LED 17 ist über
eine Flexfolie 18, die auf der Nabe 6 oder einem anderen
drehfest mit dem Zeiger 2 verbundenen Nabenbereich aufwickelbar
ist, leitend mit einer Stromquelle verbunden.
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Bei
dem in 2 dargestellten Aufbau eines Kombiinstrumentes
für ein
Kraftfahrzeug ist an zentraler Position eine erfindungsgemäße Zeigeranzeigevorrichtung 1 zur
Anzeige der Fahrzeuggeschwindigkeit vorgesehen. Deutlich ist hier
die allen Komponenten gemeinsame Hauptmontagerichtung M zu erkennen,
in der die einzelnen Komponenten und Bestandteile, ausgehend von
dem rückseitigen
Gehäusedeckel 19 bis
zu dem vorderseitigen Frontrahmen 20 montiert werden. So
wird vor dem Gehäusedeckel 19 eine
Leiterplattenbaugruppe 21 montiert, vor der sich ein Systemträger 22 befindet,
welcher mehrere Lichtleiter 23, Ziffernblätter 24 und
Zeiger 25 für
Uhren, Tankfüllstands-
und Temperaturanzeigen aufnimmt. In dem zentralen Gehäuseteil 26 des
Systemträgers 22 wird
zunächst
der Zeigerarm 3 zusammen mit dem daran befestigten Zahnrad 16 und
der auf die Nabe 6 aufgewickelten Flexfolie 18 montiert.
Anschließend
wird das Displaymodul 12 sowie der Lichtleiter 11 mit
der Anzeigeskala 10 und einem Reflektor 27 ebenfalls
in der Hauptmontagerichtung M angebracht. Erst danach wird die Zeigerfahne 4 am freien
Ende des zweiten Armbereichs 8 des bereits montierten Zeigerarms 3 durch
einfaches Aufclipsen befestigt. Abschließend wird der Frontrahmen 20 montiert,
um das Kombiinstrument zu abzuschließen.
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Obwohl
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
die erfindungsgemäße Zeigeranzeigevorrichtung 1 nur
als zentraler Tachometer des Kombiinstruments ausgeführt ist,
können
selbstverständlich auch
die anderen Zeigeranzeigevorrichtungen zur weiteren Vereinfachung
der Montage in der erfindungsgemäßen Art
und Weise ausgeführt
werden, wenn auch hier zentrale Elemente der jeweiligen Anzeigevorrichtung
vom jeweiligen Zeiger umgriffen werden sollen.