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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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1. Aufgabenbereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Instrumentenskalenscheibe und
einen Instrumentenzeiger und insbesondere eine Instrumentenskalenscheibe und
einen Instrumentenzeiger, die einen vergrößerten mittleren Anzeigebereich
aufweisen, der im Wesentlichen durch den Zeiger ungestört ist,
während
er sich um eine Achse dreht, die sich in dem mittleren Anzeigebereich
befindet.
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2. Diskussion
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Die
Fahrzeughersteller sind ständig
bemüht, ihre
Fahrzeuge auf dem Markt durch einzigartige Gestaltungs- und Verschönerungsmerkmale
sowie durch einzigartige und erhöhte
Funktionalität
zu differenzieren. Im Rahmen dieser Differenzierung sind viele Hersteller
insbesondere bemüht,
eine einzigartige Optik und Haptik bei den Instrumententafeln und Skalenscheiben
bereitzustellen, mit denen der Bediener des Fahrzeugs interagiert.
Genauer gesagt ist jeder Hersteller bemüht, seine Fahrzeuge bei den Endkunden
zu differenzieren, indem er ästhetisch
unterschiedliche Instrumententafeln bereitstellt, im Allgemeinen
durch einzigartige Farben, Anordnungen der Skalenscheiben und Zeichenmodelle.
Dies ermöglichte
den Herstellern nur eine begrenzte Differenzierung und daher wünschen Fahrzeughersteller und
-designer eine größere Differenzierung
zwischen Instrumententafeln und Skalenscheiben.
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In
dem Maße,
wie bei den Fahrzeugen Funktionalität und zusätzliche elektronische Vorrichtungen und
Sensoren hinzugefügt
werden, waren viele Hersteller durch den begrenzten Anzeigeraum
auf die nach vorne blickende Position beschränkt. Hersteller und Designer
sind bemüht,
die Informationsmenge, die dem Fahrzeugbediener in der nach vorne
blickenden Position deutlich mitgeteilt werden kann, zu maximieren.
Die nach vorne blickende Position bezieht sich im Allgemeinen auf
den Bereich, der ungefähr für den Bediener
sichtbar ist, wenn er durch die Windschutzscheibe in Fahrtrichtung
blickt. Herkömmlicherweise
befindet sich das Kombi-Instrument im Wesentlichen hinter dem Lenkrad
in der nach vorne blickenden Position. Daher wünschen Hersteller und Designer,
ohne Verwirrung so viele Informationen wie möglich in diesem begrenzten
Anzeigebereich deutlich mitzuteilen.
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Nahezu
alle Skalenscheiben, sowohl als unabhängige Skalenscheiben als auch
als Skalenscheiben innerhalb einer Instrumententafel oder eines Kombi-Instruments, umfassen
einen Zeiger, der auf einem Stift oder einer Welle angebracht ist,
der bzw. die sich durch die mittlere Anzeige der Skalenscheibe erstreckt.
Der Zeiger dreht sich im Allgemeinen um eine Achse einer Welle,
um auf diverse Zeichen zu zeigen und dem Fahrzeugbediener Informationen mitzuteilen.
Da der Zeiger sich im Allgemeinen an einem beliebigen radialen Punkt
befinden kann, ermöglicht
der mittlere Anzeigebereich, über
den der Zeiger läuft,
nur eine bedingte ungestörte
Funktionalität.
Wenn z. B. eine Statusleuchte in dem mittleren Anzeigebereich angeordnet
ist, kann sie zeitweise durch den Zeiger verdeckt werden und für den Bediener
bedingt sichtbar sein. Dies schränkt
die Nützlichkeit
und Funktionalität
des mittleren Anzeigebereichs unter dem Zeiger ein, der einen größeren Anzeigeraum
in der nach vorne blickenden Position einnimmt. Dies wiederum beschränkt den
verfügbaren Anzeigebereich
in der nach vorne blickenden Position und die Gestaltungsmöglichkeiten,
die den Fahrzeugherstellern zur Verfügung stehen, um zusätzliche
Informationen mitzuteilen und zusätzliche Funktionalität in der
nach vorne blickenden Position bereitzustellen.
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Kürzlich hat
ein Hersteller die Welle ausgelassen, die sich durch die mittlere
Anzeigefläche
erstreckt, um die Verwendung des Bereichs in der mittleren Anzeigefläche zu ermöglichen.
Diese Skalenscheiben umfassten eine kegelstumpfförmige Anzeigefläche, auf
der sich die Zeichen befinden. Wenn sie mit einem radialen Anzeigegehäuse kombiniert
wird, ermöglicht
es die Oberfläche
dem Fahrzeugbediener, die Lücke
zu sehen, durch die sich der Zeiger erstreckt, und je nach Blickwinkel,
kann diese Lücke beachtlich
sein. Da viele Skalenscheiben hintergrundbeleuchtet sind, können derartige
Lücken
in manchen Fällen
Licht durchscheinen lassen, was für den Fahrzeugbediener nachts
ablenkend oder störend
sein kann. Daher ist es wünschenswert,
diese Lücken
zu minimieren und sie im Wesentlichen aus dem Gesichtsfeld des Bedieners
zu beseitigen.
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Die
Zeiger auf diesen Skalenscheiben ohne die Welle, die sich durch
den mittleren Anzeigebereich erstreckt, sind schwer gleichmäßig und
hell zu erleuchten, so dass sie unter den meisten Beleuchtungsverhältnissen
sichtbar sind. Daher besteht ein Bedarf an einem verbesserten beleuchteten
Zeiger.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Angesichts
der obigen Angaben betrifft die vorliegende Erfindung einen Zeiger
für eine
Instrumententafel und eine Instrumentenskalenscheibe, die einen
vergrößerten mittleren
Anzeigenbereich aufweist, der im Wesentlichen durch den Zeiger ungestört ist,
wenn er sich um eine Achse dreht, die sich innerhalb des mittleren
Anzeigebereichs befindet.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst im Allgemeinen eine Instrumentenskalenscheibe,
die ein Gehäuse,
das eine Gehäusehaube
umfasst, eine Rückplatte
in dem Gehäuse
und einen gekrümmten
radialen Abschnitt aufweist. Die Gehäusehaube und der gekrümmte radiale
Abschnitt definieren einen Zeigerraum, und ein Zeiger erstreckt
sich durch den Zeigerraum und überlagert
mindestens teilweise den gekrümmten
radialen Abschnitt.
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Die
Zeigerbaugruppe kann einen Wellenabschnitt, der eine Drehachse umfasst,
einen ersten Erstreckungsabschnitt, der sich von der Drehachse radial
nach außen
erstreckt, und einen ersten gekrümmten
Abschnitt, der sich sowohl von der Achse radial nach außen erstreckt
als auch seinen Höhepunkt
in einem Abschnitt erreicht, der sich ungefähr an der Achse entlang erstreckt,
umfassen. Von dem ersten gekrümmten
Abschnitt aus erstreckt sich ein radial nach innen erstreckender
Abschnitt radial nach innen und ein zweiter gekrümmter Abschnitt erstreckt sich
radial nach innen und mindestens teilweise in Richtung auf den ersten
Erstreckungsabschnitt.
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Der
weitere Umfang der Anwendungsmöglichkeit
der vorliegenden Erfindung wird aus der nachstehenden ausführlichen
Beschreibung, den Ansprüchen
und den Zeichnungen hervorgehen. Es versteht sich jedoch, dass die
ausführliche
Beschreibung und die spezifischen Beispiele, obwohl sie bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung angeben, nur beispielhaft angegeben werden, da diverse Änderungen
und Modifikationen in Geist und Umfang der Erfindung für den Fachmann
ersichtlich sein werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird aus der nachstehend gegebenen ausführlichen
Beschreibung, den angehängten
Ansprüchen
und den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich werden. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer beispielhaften Skalenscheibe und eines
beispielhaften Zeigers.
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2 eine
senkrechte Vorderansicht der beispielhaften Skalenscheibe und des
Zeigers ohne die Gehäusehaube.
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3 eine
senkrechte Seitenansicht der beispielhaften Instrumentenskalenscheibe
und des Instrumentenzeigers.
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4 eine
Schnittansicht der beispielhaften Instrumentenskalenscheibe und
des Instrumentenzeigers.
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5 eine
Draufsicht der beispielhaften Instrumentenskalenscheibe und des
Instrumentenzeigers.
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6 eine
auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Zeigers.
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7 eine
perspektivische Ansicht eines beispielhaften beleuchteten Zeigers.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Skalenscheibe 10, die
unabhängig
als einzelne Skalenscheibe oder als Teil einer (nicht abgebildeten)
Instrumententafel oder eines (nicht abgebildeten) Kombi-Instruments
verwendet werden kann. In den 1 bis 5 ist
die Skalenscheibe 10 mit möglichst wenigen Bauteilen abgebildet,
und obwohl dies nicht abgebildet ist, können diverse zusätzliche
Gehäuse- oder andere
Gestaltungsmerkmale aus Gründen
der Zweckmäßigkeit
sowie der Ästhetik
und der Formgebung hinzugefügt
werden.
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Die
Skalenscheibe 10 weist im Allgemeinen eine Anzeigeseite 14 und
eine gegenüberliegende Funktionsseite 12 auf,
die es ermöglicht,
diverse mechanische und elektrische Bauteile aus dem Gesichtsfeld
des Bedieners zu verstecken. Z. B. kann auf der Funktionsseite 12 eine
Antriebseinheit 126 eingefügt werden, um die Zeigerbaugruppe 130 radial
um die Skalenscheibe 10 drehbar anzutreiben. Wie ferner
in 3 abgebildet, kann die Funktionsseite 12 auch
diverse strukturelle Stützen 16 umfassen, um
die Skalenscheibe in einer gewünschten
Position abzustützen.
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Die
Skalenscheibe 10 umfasst im Allgemeinen ein Gehäuse 20,
das eine hintere Gehäusebaugruppe 30 und
eine vordere Gehäusebaugruppe 50 aufweist.
Die Skalenscheibe 10 umfasst ferner eine Gehäusehaube 60 als
Teil der vorderen Gehäusebaugruppe 50 und
eine Rückplatte 80.
Eine Zeigerbaugruppe 130 teilt dem Bediener des Fahrzeugs
die gewünschten
Informationen mit. Alle Bauteile können mit diversen Formgebungs-, Ästhetik-
und Funktionskennzeichen gebildet werden, die anders als die abgebildeten
Ausführungsformen
sind.
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Das
Gehäuse 20 kann
mit diversen Formgebungen und Gestaltungen gebildet werden und definiert
im Allgemeinen einen Hohlraum 22 auf der Funktionsseite 12 und
einen Anzeigehohlraum 24 auf der Anzeigeseite 14.
Der Hohlraum 22 stellt im Allgemeinen Platz bereit, um
diverse mechanische und elektronische Bauteile unterzubringen. Der
Anzeigehohlraum 24 ist im Allgemeinen der Hohlraum, der
für den
Bediener hinter einer (nicht abgebildeten) durchsichtigen Scheibe
sichtbar ist.
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Das
Gehäuse 20 umfasst
im Allgemeinen eine hintere Gehäusebaugruppe 30 und
eine vordere Gehäusebaugruppe 50.
Die hintere Gehäusebaugruppe 30 ist
im Allgemeinen in den Figuren abgebildet, wie sie eine Hülse 34 aufweist,
um die Rückplatte 80 an
Ort und Stelle zu halten und diverse Bauteile, wie etwa die diversen
(nicht abgebildeten) elektronischen und mechanischen Bauteile einschließt. Die Hülse 34 ist
im Allgemeinen kegelstumpfförmig
gebildet, wobei der vordere Rand 36 einen vorderen Durchmesser 38 aufweist,
der größer ist
als der hintere Durchmesser 42 an dem hinteren Rand 40.
Bei bestimmten (nicht abgebildeten) Ausführungsformen kann das Gehäuse natürlich ohne
die Hülse 34 gebildet
sein, und die Rückplatte 80 kann
direkt an einem Strukturelement 16 befestigt sein, oder
die Rückplatte 80 kann
mit der Hülse 34 einstückig gebildet
sein (nicht abgebildet).
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Die
vordere Gehäusebaugruppe 50 umfasst im
Allgemeinen eine Gehäusehaube 60,
die einen Abschnitt der Anzeigeseite 14 bildet. Die Gehäusehaube 60 umfasst
im Allgemeinen eine Innenfläche 62 und
eine Außenfläche 61.
Die Gehäusehaube 60 umfasst
im Allgemeinen einen Innenrand 64 und einen Außenrand 68.
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Der
Innenrand 64 befindet sich näher an der Anzeigefläche 82 der
Rückplatte 80 als
der Außenrand 68.
Die Gehäusehaube 60 ist
ebenfalls kegelstumpfförmig,
obwohl andere Formen und Formgebungen verwendet werden können, solange
der Innenrand 64 einen Innenranddurchmesser 66 aufweist,
der kleiner ist als der Außenranddurchmesser 70 des
Außenrandes 68.
Obwohl sie etwas zylindrisch aussehend abgebildet ist, kann die
Gehäusehaube 60 mit
diversen anderen Formen und Formgebungen gebildet werden, wie etwa
so, dass die Innen- und
Außenränder 64, 68 keinen
vollständigen Umfang
bilden. Z. B. kann beim Bilden einer mittleren Skalenscheibe der
untere Abschnitt der Skalenscheibe ausgelassen werden, so dass ein
größerer Radius der
Zeigerbaugruppe verwendet werden kann, um etwa eine Drehzahl- oder
Tachometer-Skalenscheibe zu zeigen, als er verfügbar wäre, wenn das Gehäuse sich
in einer völlig
zylindrischen Form erstrecken würde.
Die Gehäusehaube 60 kann
auch verwendet werden, um die (nicht abgebildete) durchsichtige
Platte insbesondere für
eine (nicht abgebildete) unabhängige
Skalenscheibe an Ort und Stelle zu halten.
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Die
Rückplatte 80 bildet
im Allgemeinen die Anzeigefläche 82,
die für
den Bediener sichtbar ist und diverse Zeichen 104 umfasst.
Die Rückplatte 80 kann
auch diverse elektronische Vorrichtungen oder Meldesignale, insbesondere
in dem mittleren Anzeigebereich 84, platzieren oder umfassen.
Der mittlere Anzeigebereich 84 ist typischerweise der Bereich, der
innerhalb der Zeichen 104 und innerhalb des Bereichs, durch
den der Zeiger herkömmlicherweise laufen
würde,
eingeschlossen ist. Da der mittlere Anzeigebereich 84 bei
der vorliegenden Erfindung keine Zeigerbaugruppe 130 aufweist,
sind zahlreiche neue Gestaltungen und Formgebungen sowie neue Verfahren
zur Informationsmitteilung gegeben, die zuvor nicht verfügbar waren.
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Wie
in den Figuren abgebildet, umfasst die Rückplatte 80 eine eventuelle
Applikation 100, die mit der Anzeigefläche 82 gekoppelt ist.
Natürlich
kann die Applikation 100 mit der Anzeigefläche 82 einstückig gebildet
werden. Wie in den Figuren abgebildet, können die Zeichen 104 auf
die Applikation 100, insbesondere auf die Applikationsoberfläche 102,
aufgetragen werden. Die Applikation 100, oder wenn die Applikation
mit der Rückplatte 80 einstückig gebildet ist,
weist eine gekrümmte
Außenumrandung 106 auf, die
einen Abschnitt der Anzeigefläche
bildet. Die gekrümmte
Außenumrandung 106 umfasst
einen Radius 108 und erstreckt sich um den Außenumfang
der Rückplatte 80.
Die gekrümmte
Außenumrandung umfasst
im Allgemeinen einen mittleren Rand, von dem der Radius ausgeht,
oder wie in den Figuren abgebildet, wenn eine Applikation aufgetragen
wird, weist der mittlere Rand 110 der Applikation einen mittleren
Randdurchmesser 112 auf. Die gekrümmte Außenumrandung 106 erstreckt
sich von dem mittleren Rand 110 bis zu einem Außenrand 114.
Der Außenrand 114 umfasst
einen Außenranddurchmesser 116,
der einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Innenranddurchmesser
oder der mittlere Randdurchmesser 112. Wichtig ist, dass
der Außenranddurchmesser 116 des
Außenrandes 114 größer ist
als der Innenranddurchmesser 66 des Innenrandes 64 der
Gehäusehaube 60.
Daher scheint die Skalenscheibe 10, wenn die gekrümmte Applikationsfläche anstelle
einer flachen oder kegelstumpfförmigen
Applikationsfläche
verwendet wird, auf der die Zeichen 104 platziert werden,
als ob sie einen lückenlosen Übergang
zwischen der Gehäusehaube 60 und
der Rückplatte 80 oder
der Applikation 100 auf der Rückplatte 80 aufweist,
wodurch eine angenehm anzusehende Oberfläche bereitgestellt und auch
die Funktionalität
verbessert wird. Die minimierte Lücke 180 zwischen der
Applikation 100 oder der Rückplatte 80 und der
Gehäusehaube 60 ist
in 3 und 4 abgebildet.
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Die
Skalenscheibe 10 kann ferner eine Antriebsbaugruppe 120 umfassen,
um eine Welle 122 um eine Achse 124 zu drehen.
Die Antriebsbaugruppe verwendet typischerweise eine Antriebseinheit 126,
um die Drehbewegung für
die Zeigerbaugruppe 130 bereitzustellen, die an der Welle 122 befestigt
ist. Diese Antriebsbaugruppen 120 sind herkömmlicherweise
auf diesem Gebiet wohlbekannt.
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Die
Skalenscheibe 10 der vorliegenden Erfindung verwendet auch
einen einzigartigen Zeiger, um Informationen mitzuteilen und auf
diverse Zeichen 104 zu zeigen. Die Zeigerbaugruppe 130 umfasst
im Allgemeinen ein verdecktes Element 140 und ein vorstehendes
Element 170. Das verdeckte Element 140 kann als
(nicht abgebildete) Scheibe gebildet sein, ist jedoch typischerweise
als ein eher herkömmlicher
Zeiger gebildet, der einen Welleneingriffsabschnitt 144,
der mit der Welle 122 gekoppelt ist, und einen ersten Erstreckungsabschnitt 146,
der sich von diesem aus erstreckt, aufweist. Ein Gleichgewichtsabschnitt 142 kann
optional enthalten sein, um sich ungefähr gegenüber dem ersten Erstreckungsabschnitt 146 zu
befinden. Das verdeckte Element 140 umfasst dann ferner
einen gekrümmten
Abschnitt 148, der ungefähr der Krümmung der Rückplatte 80 folgt
und insbesondere eine Krümmung 1448 aufweist,
die der gekrümmten
Außenumrandung 106 folgt,
wodurch sie einen größeren Radius aufweist
als der Radius 108 der Anzeigefläche. Dieser gekrümmte Abschnitt 148 erstreckt
sich von dem ersten Erstreckungsabschnitt 146 um den gekrümmten Abschnitt
der Rückplatte 80 herum
bis zu einem zweiten Erstreckungsabschnitt 150. Der zweite
Erstreckungsabschnitt 150 erstreckt sich von der Antriebsbaugruppe 120 weg
in Richtung auf den Bediener des Fahrzeugs, oder genauer gesagt
in Richtung auf den Außenrand 68 der
Gehäusehaube 60.
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In
unmittelbarer Nähe
des Innenrandes 64 der Gehäusehaube 60 umfasst
der Zeiger 130 eine Verbindungsstelle 160, die
das verdeckte Element 140 mit dem vorstehenden Element 170 verbindet. Die
Verbindungsstelle kann eine beliebige Ausgestaltung aufweisen, welche
die verdeckten und vorstehenden Elemente des Zeigers zu einer vollständigen Zeigerbaugruppe 130 koppelt.
Die Zeigerbaugruppe 130 wird abgebildet, wie sie zwei Abschnitte
aufweist, nämlich
das verdeckte Element 140 und das vorstehende Element 170,
die dazu gedacht sind, eine einfache Montage während des Herstellungsprozesses bereitzustellen,
bei bestimmten Ausführungsformen kann
die Zeigerbaugruppe 130 jedoch aus einem einstückigen verdeckten
Element 140 und vorstehenden Element 170 ohne
die Verbindungsstelle 160 gebildet werden, wie beispielhaft
in 7 abgebildet. Wie in 6 abgebildet,
kann das verdeckte Element 140 ein hinteres Verbindungselement 162 umfassen,
das mit einem vorderen Verbindungselement 164 an dem vorstehenden
Element 170 gekoppelt ist. Jedes gewünschte Verfahren zum Verbinden
der Zeigerbaugruppe kann verwendet werden. Wenn die Zeigerbaugruppe 130 natürlich von
einem Bereich in der Nähe
der Welle 122 aus beleuchtet wird, sollte die verwendete
Verbindungsstellenart 160 in der Lage sein, Licht von dem
verdeckten Element 140 zu dem vorstehenden Element 170 nahtlos
und mit minimalem Beleuchtungsverlust zu übertragen.
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Das
vorstehende Element 170 umfasst im Allgemeinen einen ersten
Abschnitt 172, der sich radial nach innen erstreckt. Natürlich könnte sich
dieser erste radial nach innen erstreckende Abschnitt 172 an
dem verdeckten Element 140 einstückig gebildet sein. Von dem
ersten sich nach innen erstreckenden Abschnitt 172 aus
erstreckt sich ein nach innen gekrümmter Abschnitt 174,
der im Wesentlichen der gekrümmten
Außenumrandung 106 folgt,
mit einem Radius, der kleiner ist als der Radius 108 der
gekrümmten
Außenumrandung 106,
nach innen bis zu einer Spitze 176. Ein Abschnitt des nach
innen gekrümmten
Abschnitts 174 bis zu der Spitze 176 ist für den Bediener
des Fahrzeugs sichtbar, befindet sich über der Applikation 100 und
wird verwendet, um auf diverse Zeichen zu zeigen. Bei bestimmten
Ausführungsformen
kann sich der gekrümmte
Abschnitt natürlich
nach innen erstrecken, um auf einen geraden Abschnitt zu treffen,
der sich weiter nach innen in Richtung auf die Spitze 176 erstreckt.
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Bei
bestimmten Instrumententafeln kann es wünschenswert sein, einen heller
beleuchteten gekrümmten
Abschnitt 174 und eine Spitze 176 bereitzustellen,
als es mit einem Zeiger möglich
ist, der auf herkömmliche
Art und Weise von der Umgebung der Welle 122 aus beleuchtet
wird. In solchen Fällen kann
der Zeiger aktiv beleuchtet werden unter Verwendung einer LED 171,
die mit der Zeigerbaugruppe 130 in unmittelbarer Nähe der Verbindungsstelle 160 gekoppelt
ist.
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Die
vorstehende Erörterung
offenbart und beschreibt eine Beispielausführung der vorliegenden Erfindung.
Der Fachmann wird aus dieser Erörterung und
aus den beiliegenden Zeichnungen und Ansprüchen ohne Weiteres erkennen,
dass diverse Änderungen,
Modifikationen und Variationen daran vorgenommen werden können, ohne
den wahren Geist und angemessenen Umfang der Erfindung, wie sie
in den nachstehenden Ansprüchen
definiert wird, zu verlassen.