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Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Anzeigevorrichtung.
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In Kraftfahrzeugen sind üblicherweise unterschiedliche Anzeigevorrichtungen, wie beispielsweise Kombiinstrumente und Displays, untergebracht. Kombiinstrumente werden normalerweise an einem Instrumententräger eines Kraftfahrzeugs im Bereich unterhalb von einer Hutze angeordnet. Zum Teil werden derartige Hutzen immer flacher gestaltet, so dass oberhalb von derartigen Kombiinstrumenten der Platz relativ beschränkt ist, wodurch eine wunschgemäße Befestigung derartiger Kombiinstrumente an einem Instrumententräger eines Kraftfahrzeugs erschwert wird. Ferner weisen derartige Anzeigevorrichtungen und Instrumententräger gewisse fertigungsbedingte Toleranzen auf, wodurch eine passgenaue und verspannungsfreie Anordnung einer Anzeigevorrichtung an einem Instrumententräger eines Kraftfahrzeugs erschwert werden kann.
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Die
DE 198 59 919 A1 zeigt eine Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug in Form eines Kombiinstruments, wobei das Kombiinstrument einen Frontrahmen mit mehreren Halteteilen zur Befestigung des Kombiinstruments in der Instrumententafel eines Kraftfahrzeugs aufweist.
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Die
DE 10 2008 040 186 A1 zeigt eine Trägerstruktur für ein Kombiinstrument. Mehrere Montagelaschen dienen dabei zum Befestigen einzelner Komponenten des Kombiinstruments aneinander.
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Die
DE 10 2006 025 386 A1 zeigt ein Fahrzeugcockpit mit einem Head-Up-Display. In der Nähe des Head-Up-Displays ist eine Ausnehmung vorgesehen, in der ein Kombiinstrument eingesetzt werden kann.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welche bauraumsparend und ohne Verspannungen an einem Instrumententräger eines Kraftfahrzeugs montiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Anzeigeeinrichtung und zumindest eine Anlagefläche, welche an einer korrespondierenden Auflagefläche eines Instrumententrägers des Kraftfahrzeugs befestigbar ist. Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung weist zumindest ein flexibles Befestigungselement auf, mittels welchem die Anzeigevorrichtung an einem Befestigungsbereich des Instrumententrägers befestigbar und ein Toleranzausgleich zumindest in einer parallel zur Anlagefläche verlaufenden Richtung erzielbar ist.
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Das flexible Befestigungselement kann beispielsweise in Form einer flexiblen Lasche ausgebildet sein, mittels welcher ein gewisser Toleranzausgleich bei der Montage der Anzeigevorrichtung an dem Instrumententräger erzielt werden kann. Der Befestigungsbereich des Instrumententrägers kann beispielsweise ebenfalls in Form einer Art Lasche ausgebildet sein, an welcher das flexible Befestigungselement befestigt werden kann. Bei der Anzeigevorrichtung kann es sich beispielsweise um ein Kombiinstrument handeln.
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Das Befestigungselement ist mit anderen Worten also zumindest in der parallel zur Anlagefläche der Anzeigevorrichtung verlaufenden Richtung flexibel, also elastisch. Vorzugsweise ist das Befestigungselement in Richtung parallel zur Anlagefläche nachgiebiger als in quer zur Anlagefläche verlaufenden Richtungen. Das Befestigungselement kann beispielsweise an dem Instrumententräger, genauer an den Befestigungsbereich des Instrumententrägers, angeklebt, an diesen angeschraubt, vernietet oder auch anderweitig befestigt werden. Insbesondere für den Fall, dass das Befestigungselement an dem Befestigungsbereich des Instrumententrägers angeschraubt werden soll, kann das Befestigungselement in Form einer Lasche ausgebildet sein, welche eine Durchgangsöffnung aufweist, durch welche eine Schraube hindurchgeführt bzw. in welche eine Schraube eingeschraubt werden kann, um das Befestigungselement an dem Befestigungsbereich des Instrumententrägers zu befestigen.
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Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung kann somit im Wesentlichen plan mit ihrer Anlagefläche auf der korrespondierenden Auflagefläche des Instrumententrägers des Kraftfahrzeugs angeordnet und befestigt werden. Dadurch, dass das Befestigungselement flexibel ausgebildet ist und einen Toleranzausgleich zumindest in einer parallel zur Anlagefläche verlaufenden Richtung ermöglicht, kann ein exakter Sitz der Anzeigevorrichtung auch bei unterschiedlichen Toleranzmaßen der Anzeigevorrichtung und des Instrumententrägers gewährleistet werden. Insbesondere kann durch die Federwirkung des flexiblen Befestigungselements verhindert werden, dass die Anzeigevorrichtung beim Montieren an dem Instrumententräger in unerwünschter Weise verkippt und verspannt wird.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass eine Befestigungsfläche des Befestigungselements, welche an dem Befestigungsbereich des Instrumententrägers befestigbar ist, gegenüber einer aus der Hochachse und Querachse der Anzeigevorrichtung aufgespannten Ebene zwischen 0° und 90°, vorzugsweise um 45°, geneigt ausgerichtet ist. Mit anderen Worten wird zwischen der aus der Hoch- und Querachse der Anzeigevorrichtungen aufgespannten Ebene und der Längsachse der Anzeigevorrichtung ein Winkel zwischen 0° und 90°, vorzugsweise von 45°, eingeschlossen. Trotz beengter Platzverhältnisse am Instrumententräger, insbesondere in Fahrzeughochrichtung, also unterhalb von einer Hutze, kann die Anzeigevorrichtung dadurch trotzdem passgenau und bauraumsparend eingebaut werden. Die Befestigungsfläche des Befestigungselements ist dabei derart geneigt, dass bei in den Instrumententräger eingesetzter Anzeigevorrichtung das Befestigungselement noch gut mittels eines Werkzeugs, beispielsweise mittels eines Schraubers zum Durchführen bzw. Verschrauben einer Schraube, zugänglich ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das flexible Befestigungselement einen Toleranzausgleichsbereich aufweist, welcher zumindest in Längsrichtung der Anzeigevorrichtung nachgiebiger als das restliche Befestigungselement ist. Durch die erhöhte Nachgiebigkeit des Toleranzausgleichsbereichs gegenüber dem restlichen Befestigungselement kann ein erforderlicher Längenausgleich durch das Befestigungselement auf besonders exakte Weise erzielt werden. Ferner kann das restliche Befestigungselement relativ steif ausgebildet werden, so dass mittels des Befestigungselements die Anzeigevorrichtung auch zuverlässig an dem Instrumententräger befestigt werden kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Toleranzausgleichsbereich zumindest teilweise aus einem Elastomer hergestellt ist. Mit anderen Worten kann der Toleranzausgleichsbereich also teilweise oder auch vollständig aus einem gummiartigen Material hergestellt sein, wodurch die Flexibilität und Nachgiebigkeit des Toleranzausgleichsbereichs auf besonders einfache Weise erzielt werden kann.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Toleranzausgleichsbereich eine geringere Querschnittsfläche als das restliche Befestigungselement aufweist. Dadurch ist es selbst bei selben Materialien bezüglich des Toleranzausgleichsbereichs und des restlichen Befestigungselements, aber auch bei unterschiedlichen Materialzusammensetzungen des Toleranzausgleichsbereichs und des restlichen Befestigungselements, möglich, die erhöhte Nachgiebigkeit und Federwirkung des Toleranzausgleichsbereichs zu ermöglichen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Toleranzausgleichsbereich ein Federelement aufweist. Beispielsweise kann der Toleranzausgleichsbereich teilweise oder vollständig in Form einer Art Blattfeder ausgebildet sein, wodurch die federnde und toleranzausgleichende Wirkung auf besonders einfache Weise erzielt werden kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass zumindest das restliche Befestigungselement aus einem Kunststoff hergestellt ist. Zudem ist es auch möglich, dass der Toleranzausgleichsbereich ebenfalls auch einem Kunststoff hergestellt ist. Insbesondere wenn der Toleranzausgleichsbereich und das restliche Befestigungselement aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein sollten, kann das gesamte flexible Befestigungselement beispielsweise mittels eines Zweikomponenten-Spritzguss-Verfahrens hergestellt werden. Bei einem derartigen Herstellverfahren kann das Befestigungselement, insbesondere wenn es aus unterschiedlichen Materialien hergestellt wird, auf besonders einfache und schnelle Weise kostengünstig hergestellt werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Anzeigeeinrichtung auf einem Trägerelement angeordnet ist, an welchem das Befestigungselement befestigt ist. Das Trägerelement kann beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff, Magnesium oder auch aus anderen Materialien hergestellt sein. Bei dem Trägerelement handelt es sich um einen biegesteifen Träger für die Anzeigeeinrichtung. Insbesondere moderne Kombiinstrumente weisen üblicherweise relativ großflächige Displays auf. Zur Verhinderung von sogenannten MURA-Effekten, welche unter anderem durch Verspannungen im Display entstehen, wird das biegesteife Trägerelement vorgesehen, an welchem die Anzeigeeinrichtung, also das Display der Anzeigevorrichtung, angebracht ist. Die Biegesteifigkeit des Trägerelements kann beispielsweise durch Zugabe von Glasfasern oder durch eine anderweitige geeignete Materialwahl bezüglich des Trägerelements realisiert werden. Das Befestigungselement kann aber auch anstatt an dem Trägerelement auch zum Beispiel an einem Rahmenteil befestigt sein, welches die Anzeigeeinrichtung einrahmt.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung oder eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine Perspektivansicht eines Instrumententrägers eines Kraftfahrzeugs, in welches eine Anzeigevorrichtung in Form eines Kombiinstruments eingebaut ist;
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2 eine Draufsicht auf das Kombiinstrument, wobei unterschiedliche Befestigungselemente zu erkennen sind, mittels welchen das Kombiinstrument an dem Instrumententräger befestigbar ist;
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3 eine Explosionsdarstellung des Kombiinstruments;
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4 eine Seitenansicht, in welcher das Kombiinstrument nur teilweise dargestellt ist, wobei ein Trägerelement zum Aufnehmen einer Anzeigeeinrichtung des Kombiinstruments an einer Auflagefläche des Instrumententrägers angeordnet und ein Befestigungselement gegenüberliegend von der Anlagefläche an einem Befestigungsbereich des Instrumententrägers befestigt ist;
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5 eine weitere Seitenansicht der teilweise dargestellten Anzeigevorrichtung, wobei die teilweise dargestellte Anzeigevorrichtung im Gegensatz zu der in 4 gezeigten Anordnung leicht verkippt angeordnet ist;
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6 eine weitere Seitenansicht, in welcher das Kombiinstrument nur teilweise dargestellt ist, wobei das Befestigungselement einen mittels einer Feder schematisch angedeuteten Toleranzausgleichbereich aufweist, mittels welchem ein Toleranzausgleich zumindest in einer parallel zur Auflagefläche des Instrumententrägers des Kraftfahrzeugs verlaufenden Richtung erzielbar ist; und in
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7 eine Seitenschnittansicht der teilweise dargestellten Anzeigevorrichtung.
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Ein Instrumententräger 10 für ein nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug ist in einer Perspektivansicht in 1 gezeigt. Innerhalb des Instrumententrägers 10 ist eine Anzeigevorrichtung 12 in Form eines Kombiinstruments angeordnet. Das Kombiinstrument 12 ist dabei unterhalb einer leicht gewölbten Nutze des Instrumententrägers 10 angeordnet, mittels welcher unter anderem unerwünschte Sonneneinstrahlungen auf das Kombiinstrument 12 verhindert werden.
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In 2 ist das Kombiinstrument 12 in einer Draufsicht gezeigt. Wie zu erkennen, weist das Kombiinstrument 12 mehrere Befestigungselemente 16, 18 auf, mittels welchen das Kombiinstrument 12 an dem Instrumententräger 10 bzw. innerhalb einer entsprechenden Aussparung des Instrumententrägers 10 befestigbar ist. Durch die beiden Befestigungselemente 18 kann beispielsweise jeweils eine Schraube hindurchgeführt werden, wodurch das Kombiinstrument 12 in Hochrichtung z des Kombiinstruments 12 an dem Instrumententräger 10 verschraubt werden kann. Durch das Befestigungselement 16 kann beispielsweise eine Schraube in Längsrichtung x des Kombiinstruments 12 hindurchgeführt werden, um das Kombiinstrument 12 an dem Instrumententräger 10 zu befestigen. Insbesondere bei besonders flach ausgebildeten bzw. wenig stark gewölbten Hutzen 14 kann das Problem entstehen, dass das Befestigungselement 16 nicht so aufrecht wie hier dargestellt, also im Wesentlichen mit einer Erstreckung in Hochrichtung z des Kombiinstruments 12, angeordnet werden kann. Unter Umständen kann dabei auch das Problem auftreten, dass das Befestigungselement 16 so ungünstig liegen könnte, dass man beispielsweise mit einem Schrauber nicht mehr gut an das Befestigungselement 16 gelangen kann.
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In 3 ist das Kombiinstrument 12 in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Das Kombiinstrument 12 umfasst unter anderem eine als Display ausgebildete Anzeigeeinrichtung 20 und ein Rahmenteil 22, welches die Anzeigeeinrichtung 20 im montierten Zustand außenseitig einrahmt. Des Weiteren umfasst das Kombiinstrument 12 noch ein Trägerelement 24, welches als biegesteifer Träger für die Anzeigeeinrichtung 20 dient. Die Anzeigeeinrichtung 20 wird also an dem Trägerelement 24 angeordnet bzw. an diesem befestigt. Das biegesteife Trägerelement 24 stützt dabei die Anzeigeeinrichtung 20 ab, wodurch unerwünschte Verspannungen an der Anzeigeeinrichtung 20 und damit einhergehende sogenannte MURA-Effekte vermieden werden können. Das Trägerelement 24 kann beispielsweise aus einem glasfaserverstärktem Kunststoff oder beispielsweise auch aus Magnesium hergestellt sein. Die zuvor genannten Befestigungselemente 16, 18 können beispielsweise an dem Trägerelement 24 angeordnet sein.
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In 4 ist das Kombiinstrument 12 teilweise in einer Seitenansicht gezeigt, wobei vom Kombiinstrument 12 lediglich das Trägerelement 24 sowie die daran angeordneten Befestigungselemente 16, 18 zu erkennen sind. Das Kombiinstrument 12 weist in der vorliegenden Ausführungsform an dem Trägerelement 24, genauer an dem Befestigungselement 18, eine Anlagefläche 26 auf, welche an einer korrespondierenden Auflagefläche 28 des Instrumententrägers 10 befestigt ist. Das Kombiinstrument 12 ist mittels des Befestigungselements 16 an einem Befestigungsbereich 30, welcher gegenüberliegend von der Auflagefläche 26 angeordnet ist, befestigt, wobei der Befestigungsbereich 30 zu dem Instrumententräger 10 gehört.
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In 5 ist das Kombiinstrument 12 wiederum teilweise wie in 4 dargstellt. Aufgrund ungünstiger Toleranzen bei dem Kombiinstrument 12 und/oder bei dem Instrumententräger 10 kann es wie hier dargestellt passieren, dass eine Anschraubfläche an dem Befestigungsbereich 30 so ungünstig liegt, dass das gesamte Kombiinstrument 12 nach vorne gedrückt und die Befestigung des Kombiinstruments 12 mittels des Befestigungselements 18 aufklappt oder das Kombiinstrument 12 in ungünstigerweise verspannt.
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In 6 ist das Kombiinstrument 12 wiederum teilweise mit denselben Komponenten wie in den 4 und 5 dargestellt. Im vorliegend gezeigten Fall ist das Befestigungselement 16 in Form eines flexiblen Befestigungselements ausgebildet, mittels welchem das Kombiinstrument 12 wiederum an dem Befestigungsbereich 30 des Instrumententrägers 10 befestigbar ist, wobei mittels des flexiblen Befestigungselements 16 ein Toleranzausgleich zumindest in einer parallel zur Anlagefläche 26 verlaufenden Richtung, also in Längsrichtung x des Kombiinstruments 12, erzielbar ist. Eine Befestigungsfläche 32 des Befestigungselements 16, welche an dem Befestigungsbereich 30 des Instrumententrägers 10 befestigbar ist, ist dabei gegenüber einer aus der Hochachse z und der Querachse y des Kombiinstruments 12 aufgespannten Ebene um ca. 45° geneigt ausgerichtet. Mit anderen Worten wird zwischen der aus der Hochachse z und Querachse y aufgespannten Ebene und der Längsachse x des Kombiinstruments 12 ein Winkel von ca. 45° eingeschlossen. Der Befestigungsbereich 30 ist entsprechend ebenfalls um ca. 45% geneigt ausgebildet.
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Die Flexibilität des Befestigungselements 16 wird dadurch erzielt, dass das flexible Befestigungselement 16 einen Toleranzausgleichsbereich 34 aufweist, welcher im vorliegenden Fall nur symbolisch mittels einer Feder dargestellt ist. Der Toleranzausgleichsbereich 34 ist zumindest in Längsrichtung x des Kombiinstruments 12 nachgiebiger als das restliche Befestigungselement 16. Der Toleranzausgleichsbereich 34 kann beispielsweise teilweise oder vollständig aus einem Elastomer, also einem Gummiwerkstoff, hergestellt sein. Alternativ ist es auch möglich, dass der Toleranzausgleichsbereich 34 beispielsweise aus einem dünnen Blech hergestellt ist, welches in Längsrichtung x des Kombiinstruments 12 nachgiebiger ist als der restliche Teil des Befestigungselements 16. Alternativ oder zusätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass der Toleranzausgleichsbereich 34 eine geringere Querschnittsfläche als das restliche Befestigungselement 16 aufweist, wodurch die erhöhte Nachgiebigkeit des Toleranzausgleichsbereichs 34 erzielt werden kann. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass der Toleranzausgleichsbereich 34 tatsächlich ein Federelement aufweist, welches beispielsweise in Form einer Art Blattfeder oder einer anderweitigen Feder ausgebildet sein kann, mittels welcher die erhöhte Nachgiebigkeit des Toleranzausgleichsbereichs 34 in Längsrichtung x des Kombiinstruments 12 erzielbar ist. Das restliche Befestigungselement 16 kann dabei beispielsweise aus einem Kunststoff hergestellt sein. Das gesamte Befestigungselement 16 kann zudem mittels eines Zweikomponenten-Spritzgusss-Verfahrens hergestellt werden, so dass in einem einzigen Herstellschritt das Befestigungselement mitsamt seinem Toleranzausgleichsbereich 34 hergestellt werden kann.
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In 7 ist das Kombiinstrument 12 teilweise in einer Seitenschnittansicht gezeigt. Hier ist nochmals gut zu erkennen, wie die Befestigungsfläche 32 des Befestigungselements 16 und der Befestigungsbereich 30 des Instrumententrägers 10 um ca. 45° geneigt ausgebildet sind. Das Befestigungselement 16 kann dabei beispielsweise einstückig mit dem Trägerelement 24 ausgebildet sein, an welchem die Anzeigeeinrichtung 20 des Kombiinstruments 12 angebracht ist. Das Kombiinstrument 12 wird vorzugsweise derart an dem Instrumententräger 10 verbaut, dass die Anzeigeeinrichtung 20 um ca. 5° gegenüber der vertikalen, also der Fahrzeughochrichtung, im montierten Zustand geneigt ist. Dies trägt zur Entspiegelung der Anzeigeeinrichtung 20 bei. Durch die im Wesentlichen horizontale Ausrichtung des Befestigungselements 16 bis auf die Befestigungsfläche 32, wird eine Kollision mit umliegenden Bauteilen, wie beispielsweise einem teilweise angedeuteten Head-Up-Display 36 und anderen Trägerelementen verhindert.
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Aufgrund der Nachgiebigkeit des Befestigungselements 16 und dessen Federwirkung können ungünstige Toleranzen, beispielsweise des als Gegenstück dienenden Befestigungsbereichs 30 des Instrumententrägers 10, ausgeglichen werden, so dass ein passgenauer Sitz des Kombiinstruments 12 an dem Instrumententräger 10 gewährleistet werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19859919 A1 [0003]
- DE 102008040186 A1 [0004]
- DE 102006025386 A1 [0005]
