-
Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere Kombiinstrument, mit wenigstens einer Anzeigeeinrichtung und wenigstens einer Lautsprechereinrichtung.
-
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer entsprechenden Anzeigevorrichtung.
-
Stand der Technik
-
Bei Kombiinstrumenten, die zur Anzeige von Informationen in Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, verwendet werden, ist es bekannt, Anzeigeeinrichtungen vorzusehen, die ein Zifferblatt aufweisen, das auf seiner Vorderseite mit Informationen, insbesondere mit einer Skala, beispielsweise bezogen auf die Drehzahl oder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, bedruckt sind. Üblicherweise ist der Vorderseite des Zifferblatts dabei ein Zeigerelement, wie beispielsweise Tachonadel, zugeordnet, die durch ihre Verlagerung auf einen der dargestellten Werte der Skala dem Fahrer beispielsweise die aktuelle Drehzahl oder Geschwindigkeit anzeigt.
-
Auch ist es bekannt, in derartigen Kombiinstrumenten eine Lautsprechereinrichtung vorzusehen, die akustische Signale, zum Beispiel für einen aktivierten Blinker, oder Warnsignale, die darauf hinweisen, dass ein Gurt nicht angelegt wurde oder die Handbremse noch angezogen ist, ausgibt.
-
Eine Kombination einer Anzeigeeinrichtung und einer Lautsprechereinrichtung in einer Anzeigevorrichtung eines Kraftfahrzeugs führt üblicherweise zu einem entsprechend hohen Bauraumbedarf.
-
Aus der Patentschrift
DE 198 04 264 C1 ist beispielsweise eine elektromagnetische Lautsprechereinrichtung bekannt, die bauraumsparend auf einer Leiterplatteneinrichtung angeordnet ist. Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2005 058 826 A1 ist es bekannt, in Fahrzeugen Folienlautsprecher vorzusehen, und diese so zu positionieren, dass eine auf eine Person gerichtete akustische Signalbündelung erfolgt.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass sie auf einfache Art und Weise eine Anzeigeeinrichtung mit einer Lautsprechereinrichtung kombiniert, wobei sich durch die erfindungsgemäße Lösung der Bauraumbedarf im Unterschied zu einer Anzeigevorrichtung mit nur einer Anzeigeeinrichtung kaum verändert. Dadurch ist es möglich, die Anzeigevorrichtung trotz integrierter Lautsprechereinrichtung auch bei Fahrzeugen vorzusehen, die nur einen geringen Bauraum zur Verfügung stellen. Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie mindestens eine Anzeigeeinrichtung aufweist, die wenigstens ein Zifferblatt aufweist, und wenigstens eine Lautsprechereinrichtung, wobei die Lautsprechereinrichtung als parallel zu dem Zifferblatt angeordneter Folienlautsprecher ausgebildet ist. Durch das Ausbilden der Lautsprechereinrichtung als Folienlautsprecher entsteht eine im Wesentlichen flächige Lautsprechereinrichtung, die nur einen geringen Bauraumbedarf benötigt und sich parallel zu dem Zifferblatt anordnen lässt. Die akustischen Signale, die von dem Folienlautsprecher erzeugt werden, sind dann außerdem für einen Benutzer leicht dem Zifferblatt zuordenbar. Durch die Ausbildung als Folienlautsprecher lässt sich die Lautsprechereinrichtung außerdem besonders nahe zu dem Zifferblatt anordnen, wodurch sich die Bauraumtiefe weiter verringern lässt.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Folienlautsprecher direkt an dem Zifferblatt, insbesondere an einer Rückseite des Zifferblatts anliegend angeordnet ist. Dadurch wird eine besonders kompakte Ausführungsform der Anzeigevorrichtung geboten. Vorzugsweise ist das Zifferblatt selbst folienartig ausgebildet, sodass das Zifferblatt gegebenenfalls als Teil des Folienlautsprechers ausgebildet beziehungsweise genutzt wird.
-
Bevorzugt werden das Zifferblatt und der Folienlautsprecher zusammen flächig beziehungsweise sich parallel zu einer Ebene erstreckend ausgebildet. Durch die Ausbildung als Folienlautsprecher und einer bevorzugten Ausbildung des Zifferblatts als Folie ist es jedoch auch möglich, eine dreidimensionale Struktur, wie beispielsweise eine Wölbung des Zifferblatts und gegebenenfalls auch des Folienlautsprechers zu erhalten.
-
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Folienlautsprecher als piezoelektrischer oder als elektrostatischer Lautsprecher ausgebildet ist. Hierdurch ergeben sich weitere Bauraumeinsparungen und der Vorteil, dass der Folienlautsprecher einfach hergestellt werden kann. Insbesondere sind hierbei im Vergleich zu bekannten elektromagnetischen Lautsprechern auch weniger Bauteile vonnöten.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Folienlautsprecher eine erste Elektrode aufweist, die an dem Zifferblatt anliegt, und eine zweite Elektrode, wobei zwischen den beiden Elektroden eine aktive Schicht vorgesehen ist. Dies skizziert den grundlegenden Aufbau eines piezoelektrisch oder elektrostatisch arbeitenden Folienlautsprechers. An den beiden Elektroden, die bevorzugt aus einem leitfähigen und transparenten Polymer gefertigt sind, wird jeweils eine Wechselspannung angelegt, wodurch die Elektroden anfangen zu schwingen und Schall abzustrahlen. Zweckmäßigerweise ist die aktive Schicht derart zwischen den beiden Elektroden angeordnet, dass diese vollständig voneinander getrennt sind, beziehungsweise an keiner Stelle einen Berührungskontakt aufweisen.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die aktive Schicht aus einem piezoaktiven Polymer gefertigt ist und insbesondere Polyvinylidenfluorid (PVDF) aufweist. Diese PVDF-Schicht eignet sich besonders gut für flachbauende Folienlautsprecher, da sie starke piezoelektrische Effekte zeigt.
-
Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass die aktive Schicht gitterförmige oder gitterförmig angeordnete Isolatoren aufweist. Diese Isolatoren sind bevorzugt auf die Elektroden gedruckt oder geklebt.
-
Die erste Elektrode ist bevorzugt auf das Zifferblatt, insbesondere auf die Rückseite des Zifferblatts aufgedruckt. Zum Aufdrucken können bekannte Verfahren wie ein Siebdruck- oder ein Tiefdruckverfahren verwendet werden. Auch kann die erste Elektrode auf das Zifferblatt aufgedampft werden. Bevorzugt sind auch die aktive Schicht und die zweite Elektrode aufgedruckt beziehungsweise aufgedampft, wobei die aktive Schicht auf die erste Elektrode aufgebracht ist und die zweite Elektrode auf die aktive Schicht. Hierdurch ergibt sich eine besonders kompakte Ausbildung des Folienlautsprechers, der durch den Aufdruck auf das Zifferblatt optimal in die Anzeigeeinrichtung integriert ist.
-
Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass der Rückseite des Zifferblatts wenigstens ein Leuchtmittel zugeordnet ist, und dass der Folienlautsprecher wenigstens eine Aussparung aufweist, durch welche die Rückseite des Zifferblatts mittels des Leuchtmittels beleuchtbar ist. Auf das Zifferblatt aufgedruckte Zahlen, Ziffern oder sonstige Angaben können dadurch mittels des Leuchtmittels hinterleuchtet und damit dem Benutzer beziehungsweise Fahrer angezeigt werden. Durch das Vorsehen von Aussparungen in dem Folienlautsprecher lässt sich das Hinterleuchten des Zifferblatts auf einfache Art und Weise gestalten. Ist eine Aussparung des Folienlautsprechers an den entsprechenden Stellen nicht möglich, wie beispielsweise bei transluszent beleuchteten Zifferblättern, so wird die reduzierte Transmission bevorzugt durch die angepasste Beleuchtung insbesondere unter Berücksichtigung einer Farbortverschiebung, kompensiert.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Anzeigevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eine Anzeigeeinrichtung, die wenigstens ein Zifferblatt aufweist, vorgesehen wird, wobei ein Folienlautsprecher parallel zu dem Zifferblatt als Lautsprechereinrichtung angeordnet wird. Es ergeben sich hierdurch die zuvor genannten Vorteile. Besonders bevorzugt wird der Folienlautsprecher wie zuvor beschrieben ausgebildet und an das Zifferblatt anliegend angeordnet.
-
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Folienlautsprecher auf einer Rückseite des Zifferblatts aufgedruckt wird. Hierdurch ergibt sich eine besonders kompakte Ausführungsform der Erfindung.
-
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus dem bereits zuvor Beschriebenen.
-
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Dazu zeigen im Folgenden
-
1 eine Anzeigevorrichtung eines Kraftfahrzeugs in einer vereinfachten Schnittdarstellung,
-
2 einen schematischen Aufbau der Anzeigevorrichtung,
-
3 eine Prinzipdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Folienlautsprechers der Anzeigevorrichtung, und
-
4 eine Prinzipdarstellung einer alternativen Ausbildung des Folienlautsprechers in einer Schnittdarstellung.
-
1 zeigt in einer vereinfachten Schnittdarstellung einen Abschnitt einer Anzeigevorrichtung 1, die als Kombiinstrument eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Die Anzeigevorrichtung 1 weist eine Anzeigeeinrichtung 2 sowie eine Lautsprechereinrichtung 3 auf.
-
Die Anzeigeeinrichtung 2 weist ein flächiges Zifferblatt 4 auf, auf dessen Vorderseite 5 beispielsweise eine Skala aufgedruckt ist, die die mögliche Drehzahl oder Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs wiedergibt. Der Vorderseite 5 ist weiterhin ein Zeigerelement 6 zugeordnet. Das Zeigerelement 6 ist einer Zeigereinrichtung 7 zugehörig. Das Zeigerelement 6 ist um eine Achse 8 der Zeigereinrichtung 7 senkrecht zur Ausrichtung des Zifferblatts 4 verschwenkbar angeordnet. Die Zeigereinrichtung 7 weist außerdem einen elektrischen Antrieb 9 auf, der zum Verschwenken des Zeigerelements 6 dient, sodass durch Verschwenken des Zeigerelements 6 dem Fahrer beispielsweise die aktuelle Geschwindigkeit auf dem Zifferblatt 4 angezeigt wird.
-
Weiterhin weist die Anzeigevorrichtung 1 mehrere Leuchtmittel 10 auf, die der Rückseite 11 des Zifferblatts 4 zugeordnet sind, um dieses von hinten zu beleuchten, wobei die auf der Vorderseite 4 aufgedruckte Skala als lichtdurchlässige Skala ausgebildet ist, sodass sie für den Fahrer bei aktivierter Beleuchtung auch im Dunkeln zu erkennen ist. Bevorzugt sind die Leuchtmittel 10 als Leuchtdioden ausgebildet.
-
Die Lautsprechereinrichtung 3 ist als Folienlautsprecher 12 ausgebildet, der an der Rückseite 11 des Zifferblatts 4 anliegt. Der Folienlautsprecher 12 ist durch Kabelverbindungen 13 mit einer Signalquelle 14 verbunden, die auf einer Leiterplatte 15 angeordnet ist, auf welche auch die Leuchtmittel 10 sowie die Antriebseinrichtung 9 der Zeigereinrichtung 7 angeordnet sind.
-
Im Folgenden soll der Aufbau des Folienlautsprechers 12 erläutert werden. 2 zeigt hierzu eine schematische Schnittdarstellung der Anzeigevorrichtung 1 im Bereich des Zifferblatts 4. Das Zifferblatt 4 weist eine Trägerfolie 16 auf, auf deren Vorderseite eine erste Druckschicht 17 und gegebenenfalls auch eine zweite Druckschicht 18 vorgesehen ist. Die Druckschichten 17 und 18 stellen die zuvor beschriebene Skala auf der Vorderseite 5 des Zifferblatts 4 dar. Auf die Rückseite 11 des Zifferblatts 4 beziehungsweise der Trägerfolie 16 ist eine erste Elektrode 19 aus einem elektrisch leitfähigen und zweckmäßigerweise transparenten Material, beispielsweise Pedot PSS oder Silber, aufgedruckt oder aufgedampft. Bevorzugt weist die erste Elektrode 19 eine Schichtdicke von 0,2 µm bis 0,5 µm und eine Leitfähigkeit von 500 S/cm bis 1000 S/cm auf.
-
Auf die erste Elektrode 19 ist eine aktive Schicht 20 aufgebracht, auf die später näher eingegangen wird. Auf die aktive Schicht 20 ist wiederum eine zweite Elektrode 21 aufgedruckt, die ebenfalls elektrisch leitfähig ausgebildet ist und bevorzugt der ersten Elektrode 19 zumindest im Wesentlichen entspricht. Zur Kontaktierung der Elektroden 19 und 21 sind auf diesen bevorzugt Silberkontakte mit einer Höhe von 10 µm bis 15 µm und einer Leitfähigkeit von 50 S/cm bis 3100·10 S/cm aufgebracht, an welchen die Kabelverbindungen 13 anbringbar/angebracht sind. Die aktive Schicht 20 ist derart ausgebildet, dass sie die beiden Elektroden 19 und 21 sicher voneinander trennt, sodass kein direkter Kontakt zwischen der ersten und der zweiten Elektrode besteht. Die beiden Elektroden 19 und 21 sind bevorzugt im Siebdruck- oder Tiefdruckverfahren aufgedruckt beziehungsweise aufgedampft. Die aktive Schicht 20 besteht bevorzugt aus einem PVDF-Material (Polyvinylidenfluorid) oder aus gitterförmigen Isolatoren.
-
Wird nun eine Wechselspannung an die beiden Elektroden 19, 21 mittels der Signalquelle 14 angelegt, so fangen diese an zu schwingen und strahlen Schall ab.
-
3 zeigt in einer Draufsicht auf die Lautsprechereinrichtung 3 den Folienlautsprecher 12, wobei zwischen der ersten Elektrode 19 und der zweiten Elektrode 21 die aktive Schicht 20 vorgesehen ist, die in diesem Fall aus einem piezoaktiven Polymer, beispielsweise aus PVDF-Material gefertigt ist, insbesondere aus PVDF-TrFE-Material. Aufgrund des PVDF-Materials stellt der Folienlautsprecher 12 einen piezoelektrischen Lautsprecher dar, der besonders bauraumsparend ausgebildet und in die Anzeigeeinrichtung 2 integriert ist. Bevorzugt wird die PVDF-Schicht nach dem Trocknen der Druckschichten mit einer Gleichspannung polarisiert. Diese Polarisation bleibt dauerhaft bestehen. Die aktive Schicht 20 ist somit bereits elektrisch vorgeladen, das bedeutet, sie enthält positive und negative Ladung. Vorzugsweise weist die aktive Schicht 20 aus dem piezoaktiven Polymer eine Schichtdicke von 5 µm bis 10 µm auf.
-
Bevorzugt ist der Folienlautsprecher 12 im Bereich der auf dem Zifferblatt 4 dargestellten Zeichen ausgespart, wir durch Aussparungen 25 beispielhaft angedeutet, sodass die Zeichen auch weiterhin von hinten mittels den Leuchtmitteln 10 ausgeleuchtet beziehungsweise durchleuchtet werden können.
-
4 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel des Folienlautsprechers 12 in der Ausbildung als elektrostatische Lautsprechereinrichtung 3. In diesem Fall sind zwischen den beiden Elektroden 19 und 21 gitterförmige Isolatoren 22 als aktive Schicht 20 angeordnet, die als Abstandshalter dienen. Die Isolatoren können aufgedruckt oder wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels Klebstoff 23 an einer oder beiden Elektroden 19, 21 aufgeklebt sein.
-
Insgesamt wird somit eine kompaktbauende Anzeigevorrichtung 1 geboten, die sowohl eine visuelle Anzeigeeinrichtung 2 als auch eine akustische Lautsprechereinrichtung 3 umfasst. Alternativ zu der in das Zifferblatt 4 integrierten Ausbildung des Folienlautsprechers 12 ist es auch denkbar, wie in 1 gestrichelt dargestellt, den Folienlautsprecher 12 auf der dem Zifferblatt 4 gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 15 als großflächiges Einlegeteil vorzusehen. Bevorzugt wird der Folienlautsprecher 12 in diesem Fall an geeigneter Stelle formschlüssig, insbesondere mittels Verrastung, gesichert, wie beispielsweise an einem hinteren Gehäusedeckel 24 der Anzeigevorrichtung 1.
-
Die Kabelverbindung 13 kann in beiden Fällen alternativ auch einstückig beziehungsweise einteilig mit dem Folienlautsprecher 12 ausgebildet sein. Die Kontaktierung des Folienstreifens auf der Leiterplatte 15 kann dabei mittels handelsüblicher Folienstecker erfolgen. Auch ist eine Kontaktierung des Folienlautsprechers 12 mittels eines Leitgummis oder mit elektrisch leitenden Federelementen denkbar.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 19804264 C1 [0006]
- DE 102005058826 A1 [0006]
