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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 Instrumentenanzeige und einen Instrumentenzeiger und insbesondere eine Instrumentenanzeige 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 Anzeigen 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 Anzeigen und Zeichenmodelle. Dies ermöglichte den Herstellern nur eine begrenzte Differenzierung und daher wünschen Fahrzeughersteller und -designer eine größere Differenzierung zwischen Instrumententafeln und Anzeigen.
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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 Anzeigen, sowohl als unabhängige Anzeigen als auch als Anzeigen innerhalb einer Instrumententafel oder eines Kombi-Instruments, umfassen einen Zeiger, der auf einem Stift oder einer Welle angebracht ist, der bzw. die sich durch den mittleren Anzeigebereich der Anzeige 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 Anzeigen 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 Anzeigen 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 Anzeigen 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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In dem U.S. Patent Nr.
US 6,511,194 B1 wird ein Zeigerinstrument offenbart, bei dem die Zeigerfahne beleuchtbar ist. Nachteilig hier ist, dass ein solcher beleuchteter Zeiger die Beleuchtung des mittleren Anzeigebereichs von vorn erhöht, so dass im mittleren Bereich angeordnete Anzeigen nicht gut erkennbar sind.
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Aus dem Stand der Technik ist bekannt, den Zeiger der Instrumentenanzeige hinter dem mittleren Anzeigenbereich anzuordnen, um die Sicht des Fahrers auf den mittleren Anzeigenbereich nicht zu verdecken. Aus der
DE 10 2007 024 077 A1 ist ein Kraftfahrzeug-Anzeigeinstrument mit ausbalanciertem Zeiger bekannt, bei der der von der Drehachse weg weisende und um diese Drehachse schwenkbare Zeiger hinter dem Anzeigebereich angeordnet ist. Von der Drehachse in die entgegengesetzte Richtung weisend ist ein Gegengewicht angebracht. Der Zeiger mit einer geraden Zeigerspitze ragt von außen in den Anzeigebereich.
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In der europäischen Patentanmeldung Nr.
EP 1 887 325 A1 wird ein Anzeigeinstrument beschrieben, bei dem das mittlere Anzeigenfeld durch LED von hinten beleuchtet wird. Eine solche Ausführungsform hat jedoch den Nachteil, dass Licht durch den für die Spitze des Zeigers ausgesparten Zeigerraum scheint und somit der mittlere Anzeigenbereich auch von vorne beleuchtet wird, wodurch das Ablesen der Anzeige behindert wird.
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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 Instrumentenanzeige, 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 Instrumentenanzeige, 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 Anzeige und eines beispielhaften Zeigers.
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2 eine senkrechte Vorderansicht der beispielhaften Anzeige und des Zeigers ohne die Gehäusehaube.
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3 eine senkrechte Seitenansicht der beispielhaften Instrumentenanzeige und des Instrumentenzeigers.
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4 eine Schnittansicht der beispielhaften Instrumentenanzeige und des Instrumentenzeigers.
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5 eine Draufsicht der beispielhaften Instrumentenanzeige 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 Anzeige 10, die unabhängig als einzelne Anzeige oder als Teil einer (nicht abgebildeten) Instrumententafel oder eines (nicht abgebildeten) Kombi-Instruments verwendet werden kann. In den 1 bis 5 ist die Anzeige 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 Anzeige 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 Anzeige 10 drehbar anzutreiben. Wie ferner in 3 abgebildet, kann die Funktionsseite 12 auch diverse strukturelle Stützen 16 umfassen, um die Anzeige in einer gewünschten Position abzustützen.
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Die Anzeige 10 umfasst im Allgemeinen ein Gehäuse 20, das eine hintere Gehäusebaugruppe 30 und eine vordere Gehäusebaugruppe 50 aufweist. Die Anzeige 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 Anzeige der untere Abschnitt der Anzeige ausgelassen werden, so dass ein größerer Radius der Zeigerbaugruppe verwendet werden kann, um etwa eine Drehzahl- oder Tachometer-Anzeige 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 Anzeige 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 Anzeige 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 Anzeige 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 Anzeige 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.
