DE2823639A1

DE2823639A1 - Beleuchtetes zeigerinstrument

Info

Publication number: DE2823639A1
Application number: DE19782823639
Authority: DE
Inventors: Noburu Fukasawa
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1977-05-30
Filing date: 1978-05-30
Publication date: 1978-12-14
Also published as: JPS53164166U; FR2393273A1; GB1585429A; US4215647A; FR2393273B1

Description

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER

w. STOCKMAlR

DR-INa · A.E [CALTECH

K. SCHUMANN

DR RER NAT.-DWL-FHVS

P. H. JAKOB

DlPL-ING.

G. BEZOLD

DR RER.NAT- DPL-CHEM.

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

Beleuchtetes Zeigerinstrument

Die Erfindung betrifft allgemein ein beleuchtetes Zeigerinstrument, beispielsweise ein Tachometer oder einen Drehzahlmesser für ein Motorfahrzeug· Sie findet bevorzugte Anwendung auf ein solches Meßinstrument mit einem beleuchteten Zeiger.

Da viele Zeigerinstrumente in einer Umgebung verwendet werden, die nur sehr wenig natürliches oder künstliches Licht empfangen, sind bereits verschiedene Anordnungen vorgeschlagen worden, um eine bequeme Ablesung der Meßinstrumente zu ermöglichen· Eine dieser herkömmlichen Anordnungen ist in der Japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 52-4344-7 beschrieben. Sie umfaßt eine Leuchtdiode,od.dgl., die im Spitzenteil eines schwingenden Zeigers angebracht ist und an die zwei Leitungsdrähte od.dgl. angeschlossen sind, um sie von einer elektrischen Stromquelle mit Strom zu speisen. Bei einer derartigen Anordnung tritt jedoch das Problem auf, daß die schwingende Bewegung des Zeigers wegen des erhöhten Gewichtes des Zeigeraufbaus nicht gedämpft werden kann. Dieses Problem wird sehr kritisch bei einer Verwendung für ein

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TELEFON (08O) aaseSQ TELEX 05-20 380 TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIERER

Wirbelstrom-Meßgerät, weil bei einem Meßgerät dieses Typs nicht genug Drehkraft zur Verfügung steht. Zwar kann die Zeigerbewegung etwas ruhig gemacht werden, indem man die Drähte und die Diode dünner macht, doch wird dadurch die mechanische Festigkeit dieser Teile herabgesetzt, womit die hohe Gefahr eines Bruchs dieser Teile verbunden ist. Zudem beschränkt das Vorhandensein der Drähte den Drehbereich des Zeigers in beträchtlichem Maß.

Die Erfindung will daher die Probleme in dem oben erwähnten herkömmlichen Zeigerinstrument lösen. Sie bezweckt ein Zeigerinstrument mit einem Zeiger, der wirkungsvoll beleuchtet ist,so daß er bequem wahrgenommen werden kann.

Erfindungsgemäß hat der Zeiger einen Nabenteil, der Lichtstrahlen von einer in einem Teil der Drehachse des Zeigers untergebrachten Lichtquelle empfängt, um den Anzeigeteil des Zeigers wirkungsvoll zu beleuchten.

Die Erfindung geht aus von einem Zeigerinstrument, das eine Welle eines Bewegungsmechanismus, eine senkrecht zur Welle liegende Skalenscheibe und ein vor der Skalenscheibe angebrachtes Sichtfenster hat. Gemäß der Erfindung weist das Zeigerinstrument auf: Einen Zeiger aus einem transparenten Material, der einen Nabenteil, der an seinem einen Ende koaxial mit der Welle verbunden ist, und einen Anzeigeteil umfaßt, der vom anderen Ende des Nabenteils radial nach außen ragt und sich bei einer Drehung der Welle um ihre Achse über die Vorderseite der Skalenscheibe bewegt, sowie eine Beleuchtungseinrichtung, die zwischen der Skalenscheibe und dem Sichtfenster wenigstens nahe an der Achse der Welle angeordnet ist, so daß von der Beleuchtungseinrichtung ausgehende Lichtstrahlen in den Zeiger eintreten und zu dem radial nach außen ragenden Ende des Anzeigeteils des Zeigers gelenkt werden, um denselben zu beleuchten, und schließlich noch eine Abdeckung, die zwischen dem Sichtfenster und dem

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Zeiger angebracht ist, um das andere Ende des Nabenteils abzudecken.

Ein bevorzugter Gedanke liegt darin, daß Lichtstrahlen zum Beleuchten des Anzeigeteils des Zeigers vom Nabenteil desselben herkommen, wo die Drehachse des Zeigers liegt, so daß bei jeder Itfinkelstellung des Anzeigeteils des Zeigers relativ zur Skalenscheibe eine konstante Beleuchtung desselben erzielt wird.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zeigerinstruments,

Fig. 2 A und 2B Ansichten nach der Linie II-II der Pig. 1, die verschiedene Formen eines im Zeiger des Instrumentes geformten Hohlraums veranschaulichen,

Fig. 3 bis 6 der Fig. 1 ähnliche Ansicht, die jedoch ein zweites, drittes, viertes und fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zeigerinstrumentes veranschaulichen.

In Fig. 1 ist schematisch ein Zeigerinstrument 1OA in einer ersten Ausfuhrungsform der Erfindung dargestellt. Das Instrument 1OA umfaßt im wesentlichen einen Zeiger 12, eine Skalenscheibe 14, auf der eine Skala angebracht ist, und ein transparentes Sichtfenster 16. Der Zeiger 12 besteht aus einem transparenten Material, etwa aus Acrylharz oder einem Polykarbonatkunststoff, und weist einen Nabenteil 12a

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auf, der auf einer Welle 18 eines nicht gezeigten Bewegungsmechanismus befestigt ist, sowie einen Anzeigeteil "12b, dervon einem Ende des Nabenteils 12a radial nach außen ragt. Wie ersichtlich, liegt der Anzeigeteil 12b zwischen dem Sichtfenster 16 und der Skalenscheibe 14, so daß er die Stirnseite der Skalenscheibe nächst der Skala überstreicht. Der Anzeigeteil 12b ist an seinem Oberende mit einer Schrägfläche 20 versehen und hat an seiner der Skalenscheibe 14 gegenüberstehenden Rückseite eine durchscheinende, mattierte Fläche 22. Nach Wunsch kann statt der Mattierung die Oberfläche auch angestrichen oder mit einem Metall überzogen sein. Mit 24 ist ein Hohlraum oder eine Einsenkung im Ende des Nabenteils -12a bezeichnet. Der Hohlraum 24 kann die Form eines Zylinders oder eines rechtwinkligen Prismas haben, wie aus den Fig. 2A und 2B deutlich -wird. Es sei darauf hingewiesen, daß der Hohlraum 24 derart angeordnet ist, daß er koaxial zur Welle 18 liegt. Wenn der Hohlraum die Form eines rechtwinkligen Prismas hat, muß außerdem eine Seitenfläche des Hohlraums senkrecht zur Längsachse des Anzeigeteils 12b liegen, wie aus Fig. 2B hervorgeht. Eine Lichtquelle 26, etwa eine elektrische Glühlampe und/oder eine Leuchtdiode, ist mit Abstand im Hohlraum 24 des Zeigers 12 angeordnet und wird über zwei Leitungsdrähte 28a und 28b von einer kleinen Abdeckung 30 getragen, die. sich von der Skalenscheibe 14 nach vorne erstreckt. In der Zeichnung nicht dargestellte übliche Leitungen verbinden die Leitungsdrähte 28a und 28b mit einer Stromquelle. Vorzugsweise ist die Lichtquelle 26 derart angeordnet, daß ihr eigentlicher lichtaussendender Teil, etwa im Fall einer Glühlampe der Glühfaden, in oder mindestens nahe der imaginären Achse der Welle 18 liegt. Der Grund hierfür wird später noch deutlich.

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Wenn bei einer solchen Anordnung die Lichtquelle 26 eingeschaltet wird, treten von ihr ausgehende Lichtstrahlen in den Anzeigeteil 12b ein und werden an der mattierten Rückfläche 22 nach vorne und teilweise nach oben reflektiert, wie durch gestrichelte Linien L angedeutet. Die nach oben gelenkten Lichtstrahlen werden dann an der Schrägfläche 20 des Zeigers 12 nach vorne reflektiert. Auf diese v/eise wird der gesamte Anzeigeteil 12b beleuchtet, so daß er gut wahrnehmbar ist.

Nach Wunsch kann die Außenfläche des Nabenteils 12a mit einem dunklen, lichtundurchlässigen Anstrich 32 versehen werden und die Innenseite des Nabenteils, die den Hohlraum 24 begrenzt, kann teilweise mit einer geeigneten reflektierenden Schicht 34 bedeckt werden, wie in den i^tig.2A und 2B angedeutet. Dadurch erzielt man einen besseren Aufhellungseffekt im Zeiger 12.

In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel 1OB eines erfindungsgemäßen Zeigerinstrumentes dargestellt. Zur Vereinfachung der Beschreibung sind praktisch gleiche Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie im Fall der Pig. 1 bezeichnet und ihre genaue Beschreibung ist im folgenden weggelassen. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist im Nabenteil 12a eine Bohrung oder ein Hohlraum 36 geformt, der eine dem Hohlraum 24 zugekehrte S_chrägfläche 38 als Abschluß hat. Außerdem ist vor der Lichtquelle 26 ein Konkavspiegel 40 in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise angeordnet . Dadurch werden die von der Lichtquelle 26 ausgehenden Lichtstrahlen am Spiegel 40 vollständig nach hinten reflektiert, so daß sie alle in den Zeiger 12 eintreten, um dann an der S_chrägflache 38 der Bohrung 36 nach oben reflektiert zu werden, wie dies durch die gestrichelten Linien L angedeutet ist. Nach Wunsch kann auch hier aus dem oben erwähnten Grund die Außenfläche des Nabenteils 12a mit dem dunklen Anstrich versehen werden.

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In Pig. 4 ist eine dritte Ausführungsform 100 des erfindungsgemäßen Meßinstrumentes dargestellt. Bei diesem Bei- · spiel ist als Ersatz für den oben erwähnten Hohlraum 24 der ersten und zweiten Ausführungsform am Nabenteil 12a eine Stufe 42 geformt. Wie ersichtlich hat die Stufe 42 eine ebene Fläche, die entgegengesetzt zu der Richtung, in der sich der Anzeigeteil 12b erstreckt, gerichtet ist. Die Lichtquelle 26 ist an der Stufe 42 befestigt, so daß sie sich mit dem Zeiger 12 bewegt. Nicht dargestellte Klemmen an der Lichtquelle 26 sind über entsprechende Drähte 28a und 28b mit der Welle 18 und einem elektrisch leitenden Stiftsockel 44 verbunden, der am Ende des Nabenteils 12a angebracht ist. Ein leitender Stift 46 ist derart an der Abdeckung JO befestigt, daß er mit dem Stiftsockel 44 in Gleitkontakt ist. Der Stift 45 ist koaxial zur Welle 18 angeordnet. Die Abdeckung 50 ist aus einem nicht leitenden Material, um einen Kurzschluß zwischen der Welle 18 und dem Stift 46, die an eine nicht dargestellte Stromquelle angeschlossen sind, zu verhindern. Bei dieser "Konstruktion werden die Lichtstrahlen von der Lichtquelle 26 in der durch die gestrichelten Linien L angegebenen Weise gerichtet und reflektiert, um den Zeiger 12 zu beleuchten. Nach Wunsch kann aus dem oben erwähnten Grund die Außenfläche des Nabenteils 12a mit einem dunklen Anstrich versehen werden.

In Fig. 5 ist eine vierte Ausführungsform 1OD des erfindungsgemäßen Zeigerinstruments gezeigt. Das Zeigerinstrument 1OD ist eine geringfügige Abwandlung des in Fig. gezeigten dritten Ausführungsbeispiels. Der Zeiger 12 dieser vierten Ausführung hat eine gestufte Bohrung 48 im Nabenteil 12a als Ersatz für die Stufe 42 bei der dritten Ausführungsform. Die Lichtquelle 26 ist in der Bohrung 48 derart angeordnet, daß sie auf dem Absatz (ohne Bezugs— ziffer) der Bohrung 48 aufsitzt. Zwei Leitungsdrähte 28a

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und 28b gehen von der Lichtquelle 26 zur Welle 18 bzw. zum Stiftsockel 44. Das Zeigerinstrument 1OD hat den Vorteil, daß die Leitungsdrähte 28a und 28b im Vergleich zum dritten Ausführungsbeispiel kurzer sind und noch weiter, daß die Schwingbewegung des Zeigers 12 um seine Achse nicht durch den Leitungsdraht 28a gestört oder gehemmt wird, wie im Fall des dritten Beispiels. Nach Wunsch kann aus dem oben erwähnten Grund die Außenfläche des Nabenteils 12a dunkel angestrichen v/erden.

In Fig. 6 ist eine fünfte Ausführungsform 1OE des erfindungsgemäßen Zeigerinstrumentes dargestellt. Bei diesem Beispiel ist im Ende des Nabenteils 12a des Zeigers 12 koaxial zur Welle 18 ein Hohlraum oder eine Einsenkung 50 ausgeformt. Wie bei 52 gezeigt, ist der Boden des Hohlraums 50 zur imaginären Achse der Welle 18 geneigt oder schräggestellt. Ein licht leitendes, langgestrecktes Element 54- > etwa ein Glasfaserbündel, ist derart an der Abdeckung 30 befestigt, daß es mit seinem einen Ende in den Hohlraum 50 hineinragt. Wenn dies auch in der Zeichnung nicht dargestellt ist, so erstreckt sich das lichtleitende, langgestreckte Element 54- zu einer Lichtquelle. Vorzugsweise ist das eine Ende des lichtleitenden langen Elementes 54- koaxial mit der V/elle angeordnet, so daß die Lichtstrahlen aus dem einen Ende des lichtleitenden, langen Elementes 54- immer die gleichen Wege im Zeiger 12 durchlaufen, ungeachtet der Änderung der Winkelstellung des Anzeigeteils 12b relativ zur Skalenschei— be 14-, Der geneigte Boden 52 kann mit einem geeigneten Spiegelbelag versehen sein, um den Aufhellungseffekt im Zeiger 12 zu verstärken. Selbstverständlich kann die Außenfläche des Nabenteils 12a nach Wunsch dunkel angestrichen werden.

Bei obigen B_eispielen wird offensichtlich, daß, da die Lichtstrahlen zum Beleuchten des Anzeigeteils 12b des Zeigers

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JRl

vom Nabenteil herkommen, wo die Drehachse des Zeigers liegt, eine konstante Beleuchtung des Anzeigeteils bei jeder Win- ' kelstellung des Anzeigeteils relativ zur Skalenscheibe erzielt wird»

Ferner reduziert der im Zeiger vorgesehene Hohlraum bzw. die Stufe das Gewicht des Zeigers, so daß eine ruhige und gedämpfte Bewegung des Zeigers möglich ist·

In vorstehender Beschreibung sind nur fünf Ausführungsbeispiele geschildert, Doch sind im Rahmen der Erfindung, der durch die Ansprüche gegeben ist, verschieden© Modifikationen möglich.

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Claims

Patentansprüche

M J Zeigerinstrument mit einer Welle eines Bewegungsmeehanismus, einer senkrecht zur Welle liegenden Skalenscheibe und einem Sichtfenster vor der Skalenscheibe, gekennzeichnet durch einen Zeiger (12) aus einem transparenten Material, der aus einem Nabenteil (12a), der mit seinem einen Ende koaxial mit der Welle (18) verbunden ist, und einem Anzeigeteil (12b) besteht, der vom anderen Ende des Nabenteils radial nach außen ragt und sich bei einer Drehung der Welle um ihre Achse über die Vorderfläche der Skalenscheibe bewegt,

eine Beleuchtungseinrichtung (26,38,54·»52) zwischen der Skalenscheibe und dem Sichtfenster und wenigstens nahe der Achse der Welle, so daß von der Beleuchtungseinrichtung ausgehende Lichtstrahlen in den Zeiger eintreten, um zu dem radial äußeren Ende des Anzeigeteils gelenkt zu werden und diesen zu beleuchten, und eine Abdeckung (3o),die zwischen dem Sichtfenster und dem Zeiger angeordnet ist und das andere Ende des Nabenteils abdeckt (Fig. 1»3»4·,5»6)·

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O'G-'-NjAL UvSi³ECTED
2. Zeigerinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Nabenteil an seinem anderen Ende mit einem Hohlraum (24,48,50) versehen ist, der koaxial zur Welle angeordnet ist, und daß die Beleuchtungseinrichtung eine Lichtquelle (26,54) aufweist, die koaxial in dem Hohlraum angebracht ist, so d*ß von der Lichtquelle ausgehende Lichtstrahlen radial nach außen in den Anzeigeteil gelenkt werden. (Fig. 1,5?6).
3. Zeigerinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Lichtquelle an der Abdeckung gehaltert ist (Fig. 1,6).
4. Zeigerinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Nabenteil (12a) an seinem anderen Ende mit einem Hohlraum (36) versehen ist, der koaxial zur Welle angeordnet ist, daß ferner die Beleuchtungseinrichtung eine Lichtquelle (24) aufweist, die auf der Verlängerung der Achse der Welle zwischen der Abdeckung und dem Zeiger angebracht ist, und daß eine ebene Schrägfläche (38), die einen Teil der den Hohlraum begrenzenden Wände bildet, derart angeordnet ist, daß sie von der Lichtquelle herkommende Lichtstrahlen radial nach außen in den Anzeigeteil reflektiert (Fig.3).
5. Zeigerinstrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Lichtquelle an der Abdeckung gehaltert ist (Fig. 3).
6. Zeigerinstrument nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet , daß die Beleuchtungseinrichtung auch noch einen Konkavspiegel (40) aufweist, der zwischen der Abdeckung und der Lichtquelle angeordnet ist, um die Lichtstrahlen von derLichtquelle zu der ebenen Schrägfläche zu lenken (Fig. 3).

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7- Zeigerinstrument nach Anspruch 2, dadurch g e kennz eichne t, daß die Lichtquelle in dem Hohlraum derart starr und koaxial angebracht ist, daß sie sich mit dem Zeiger dreht (Fig. 5).
8. Zeigerinstrument nach Anspruch 7i gekennzeichnet durch

einen elektrisch leitenden Stiftsockel (44), der am anderen Ende des Nabenteils des Zeigers befestigt ist, einen elektrisch leitenden Stift (46), der an der Abdeckung an einer solchen Stelle befestigt ist, daß er mit . dem Stiftsockel in Gleitkontakt ist, und zwei Leitungsdrähte (28a,28b), die die Lichtquelle elektrisch mit der Welle und dem Stiftsockel verbinden (Fig. 5)·
9. Zeigerinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Nabenteil des Zeigers mit einer Stufe (4-2) geformt ist, die eine ebene Fläche hat, die in die zur Erstreckungsrichtung des Anzeigeteils entgegengesetzten Richtung blickt, und daß die Beleuchtungseinrichtung eine Lichtquelle (26) aufweist, die an der ebenen Fläche der Stufe derart festgemacht ist, daß die von ihr ausgehenden Lichtstrahlen zum radial nach außen ragenden Ende des Anzeigeteils gelenkt werden (Fig. 4).
10. Zeigerinstrument nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch

einen elektrisch leitenden Stiftsockel (44), der am anderen Ende des Nabenteils des Zeigers befestigt ist, einen elektrisch leitenden Stift (46), der derart an der Abdeckung befestigt ist, daß er mit dem Stiftsockel in Gleitkontakt ist, und zwei Leitungsdrähte (28a,28b), die die Lichtquelle mitcJ.der Welle und dem Stiftsockel verbinden (Fig. 4).

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11. Zeigerinstrument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leitungsdrähte in dem im Nabenteil des Zeigers geformten Hohlraum aufgenommen sind (Fig. 5).
12. Zeigerinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Außenfläche des Nabenteils mit einem lichtundurchlässigen Anstrich bedeckt ist (Fig. 1,5V⁶)·
13. Zeigerinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die den Hohlraum begrenzende Fläche mit einem Metallüberzug versehen ist (Fig. 1,5i6).
14. Zeigerinstrument nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet , daß der Zeiger an seiner der Skalenscheibe zugekehrten Rückseite eine Mattierung hat (Fig. 1,3,4,5,6).

.15. Zeigerinstrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Anzeigeteil des Zeigers an seinem Oberende mit einer Sehrägfläche (20) versehen ist (Fig. 1,3,4,5,6).

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