DE4122248A1 - Kreuzspul-anzeigeinstrument - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kreuzspul-Anzeigeinstrument und betrifft insbesondere ein Kreuzspul- Anzeigeinstrument, das als Tachometer eines Automobils od. dgl. zum Einsatz bringbar ist.

Bisher fand eine Zahl von Anzeigeinstrumenten für Automobile Verwendung, bei denen ein elektrischer Strom, dessen Größe in Abhängigkeit von dem Betrag der zu messenden Größe verändert wird, einem Paar Spulen zugeführt wird, welche senkrecht zueinander verlaufende magnetische Felder erzeugen. Ein Magnetrotor wird in einer Richtung eines magnetischen Gesamtfeldes verschwenkt, das sich aus den durch das Spulenpaar erzeugten magnetischen Feldern zusammensetzt. Ein am einen Ende der Rotorwelle befestigter Zeiger zeigt den gemessenen Betrag an, wobei die Rotorwelle zusammen mit dem Magnetrotor verschwenkbar ist.

Um den Zeiger eines solchen herkömmlichen Typs von Anzeigeinstrument an der Rotorwelle festzulegen, wird zuerst die Rotorwelle provisorisch in den Zeiger eingepreßt. In diesem Zustand wird ein einem vorbestimmten Schwenkwinkel entsprechender elektrischer Strom der Kreuzspule zugeführt. Im Falle beispielsweise eines Tachometers wird ein beispielsweise 40 km/h entsprechender Strom geliefert. Während der elektrische Strom zugeführt und die Rotorwelle stationär gehalten wird, wird die Stellung des Zeigers so justiert, daß er auf eine Anzeigestellung an einer Anzeigetafel bzw. Skalenscheibe zeigt. Während eine solche Zeigerstellung aufrechterhalten wird, wird die Rotorwelle in den Zeiger eingepreßt. Auf diese Weise kann die ordnungsgemäß justierte Stellung des Zeigers erhalten werden.

Wie vorstehend erwähnt, wird der Kreuzspule des herkömmlichen Anzeigeinstrumentes ein dem vorbestimmten Schwenkwinkel entsprechender elektrischer Strom zugeführt. Während die Rotorwelle lediglich durch die Magnetkraft der Kreuzspule in einer vorbestimmten Schwenkwinkelstellung gehalten wird, wird die Stellung des Zeigers justiert. Nachdem diese Justierung durchgeführt worden ist, wird die Rotorwelle in den Zeiger eingefügt bzw. eingepreßt. Deshalb ist es dann, wenn die äußere Umfangsoberfläche der Rotorwelle oder die innenseitige Oberfläche des Zeigers, in welchen die Rotorwelle eingepreßt wird, Beschädigungen aufweist, wegen eben dieser Beschädigungen schwierig, den Zeiger auf der Rotorwelle festzulegen. Oder es wird dann, wenn die Aufbringung einer Druckbelastung von der Mitte der Rotorwelle abweicht, die Rotorwelle in den Zeiger eingepreßt, während sie als Folge solcher Druckbelastung einer leichten Verschwenkung bezüglich der ordnungsgemäßen Stellung des Zeigers unterliegt. Als Folge hiervon wird der Zeiger in einer von der vorbestimmten Anzeigestellung abweichenden Stellung festgelegt, wodurch die Anzeigecharakteristik ungenau und eine exakte Anzeige der zu messenden Größe unmöglich gemacht wird.

Angesichts der vorstehend beschriebenen Probleme liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit einfachen und kostengünstigen Mitteln ein Kreuzspul-Anzeigeinstrument zu schaffen, das eine einfache, schnelle und bequeme und dabei doch extrem genaue Eichjustierung seiner Zeigerstellung ermöglicht und bei dem gewährleistet ist, daß unabhängig von Produktionsungenauigkeiten oder Schädigungen insbesondere bei zu wartenden bzw. reparierenden Geräten reproduzierbar stets akkurate Anzeigecharakteristik gegeben ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß bei einem Kreuzspul-Anzeigeinstrument mit einer Kreuzspulanordnung, bei der zwei Spulen unter rechten Winkeln zueinander um einen Spulenträger gewickelt sind, wobei die Spulenanordnung in Abhängigkeit vom Betrag einer zu messenden Größe so mit Elektrizität beaufschlagbar ist, daß ein aus von den betreffenden Spulen erzeugten Magnetfeldern zusammengesetztes magnetiscches Gesamtfeld gebildet wird, einem innerhalb dieser Kreuzspulenanordnung angeordneten Magnetrotor mit einer zentrischen Rotorwelle, die in Abhängigkeit vom magnetischen Gesamtfeld um einen vorbestimmten Winkel verschwenkbar ist, und einem am Ende der Rotorwelle festgelegten Zeiger im Spulenträger eine die Einführung eines stift- bzw. zungenförmigen Fixierungselementes ermöglichende Druckausnehmung gebildet ist und sich ein als Bremselement wirkender Stopper in diese Druckausnehmung so hineinerstreckt, daß er sich gegen den Magnetrotor preßt, wenn das Fixierungselement eingeführt wird.

Um den Zeiger an der Rotorwelle festzulegen, wird erfindungsgemäß das Fixierungselement in die Druckausnehmung eingeführt, während der Kreuzspule ein dem vorbestimmten Schwenkwinkel entsprechender Strom zugeführt wird. Dadurch preßt sich der Stopper nach Art eines Bremsorgans gegen die äußere Umfangsoberfläche des Magnetrotors um diesen zu fixieren. In diesem Zustand wird die Stellung des Zeigers so justiert, daß er auf eine vorbestimmte Anzeigestellung weist und es wird die Rotorwelle in den Zeiger eingepreßt. Deshalb ist selbst dann, wenn die äußere Umfangsoberfläche der Rotorwelle Beschädigungen aufweist oder in anderer Weise unfunktionell ist, eine Schwenkbewegung der Rotorwelle verhindert. Die Rotorwelle kann mit Gewißheit zuverlässig in den Zeiger eingepreßt werden. Als Folge hiervon kann der Zeiger in genauer Zuordnung zur vorbestimmten Anzeigestellung festgelegt werden. Der Zeiger hat somit die Möglichkeit, die zu messende Größe bzw. den gemessenen Betrag derselben akkurat anzuzeigen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, das in den Zeichnungen schematisch dargestellt ist, rein beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung, welche schematisch das Gangwerk eines typischen Kreuzspul-Anzeigeinstrumentes zeigt;

Fig. 2 die Ansicht eines axialen Vertikalschnittes (Längsschnittes), der eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an einem Anzeigeinstrument zeigt; und

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Anzeigegerät längs Linie 3-3.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, bezeichnet die Bezugsziffer 1 das typische Gangwerk 1 eines Kreuzspul-Anzeigeinstrumentes, das für verschiedene Instrumenten-Einheiten wie beispielsweise Tachometer benutzt wird. Das Gangwerk 1 ist mit einem Spulenträger 2 versehen, um den zwei Spulen 3 unter rechten Winkeln zueinander gewickelt sind.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist in der nach innen weisenden Umfangsoberfläche des Spulenträgers 2 eine Druckausnehmung 8 gebildet, die sich in Radialrichtung nach außen erstreckt und sich am unteren Ende des Spulenträgers 2 öffnet. Ein als Bremselement wirkender Stopper 9, der sich nach unten erstreckt, ist in einer der Innenseite der Druckausnehmung 8 entsprechenden Stellung angeordnet und erstreckt sich vom oberen Innenbereich des Spulenträgers 2 weg. Ein stift- bzw. zungenförmiges Fixierungselement 10 kann, wie in Fig. 2 durch einen Pfeil angedeutet, in Richtung nach oben in die Druckausnehmung 8 eingeführt werden, wobei es den Stopper 9 nach innen biegt.

Ein scheibenförmiger Magnetrotor 11, der aus einem S-Pol und einem N-Pol zusammengesetzt ist, ist innerhalb der betreffenden Spulen 3 angeordnet. Eine sich in der gleichen Richtung wie der Wellenlagerstummel des Spulenträgers 2 erstreckende Rotorwelle 4 ist am Magnetrotor 11 für Schwenkbewegung zusammen mit diesem befestigt. Wenn die betreffenden Spulen 3 nicht mit Elektrizität beaufschlagt werden, kann sich der Magnetrotor 11 frei um die Achse der Rotorwelle verschwenken. Wenn hingegen die einzelnen Spulen 3 mit Elektrizität beaufschlagt werden, wird dem Magnetrotor 11 eine Schwenkbewegung um einen vorbestimmten Winkel aufgeprägt.

Um den oberen Bereich der Rotorwelle 4 herum ist ein Anschluß 5 auf diese aufgepreßt. Ein Ende einer gewickelten Haarfeder 6 ist am Umfang des Anschlusses 5 festgelegt, und das andere Ende derselben ist mit der Seite des Spulenträgers 2 verbunden. Wenn die Spulen 3 nicht mit Elektrizität beaufschlagt sind und der Magnetrotor freie Schwenkmöglichkeit hat, beaufschlagt die Haarfeder 6 die Rotorwelle kraftmäßig so, daß diese in eine vorbestimmte Nullstellung zurückkehrt.

Eine (nicht gezeigte) Anzeigetafel bzw. Skalenscheibe ist oberhalb des so konstruierten Gangwerkes 1 angeordnet. Ein Zeiger 7 ist an dem Bereich der Rotorwelle 4 festgelegt, der über die Anzeigetafel bzw. Skalenscheibe hinausragt. Die Instrumenteneinheit ist so ausgebildet, wie vorstehend beschrieben.

Im folgenden wird der Betrieb dieser Ausführungsform der Erfindung erläutert:

Zuerst wird die Rotorwelle 4 provisorisch in den Zeiger 7 gepreßt und der Kreuzspule ein einem vorbestimmten Schwenkwinkel entsprechender elektrischer Strom zugeführt. Beispielsweise wird für den Fall eines Tachometers ein beispielsweise 40 km/h entsprechender elektrischer Strom geliefert.

Danach wird, wenn der elektrische Strom zugeführt wird, das Fixierungselement 10 in die Druckausnehmung 8 eingeführt und dadurch der Stopper 9 nach innen gebogen, wie durch gestrichelte Linien in Fig. 2 gezeigt. Diese Biegung bewirkt, daß der Stopper 9 sich so gegen die äußere Umfangsoberfläche des Magnetrotors 11 preßt, daß der Magnetrotor 11 fixiert wird. Wenn die Rotorwelle 4 stationär bleibt, wird die Stellung des Zeigers 7 so justiert, daß dieser entsprechend seiner Stellung auf eine bestimmte Anzeigestellung auf der Anzeigetafel bzw. Skalenscheibe weist. Während eine solche Stellung des Zeigers 7 aufrechterhalten wird, wird die Rotorwelle 4 in den Zeiger 7 eingepreßt, wodurch die genau justierte Stellung des Zeigers 7 erhalten wird. Nachdem der Zeiger 7 festgelegt worden ist, wird das Fixierungselement 10 aus der Druckausnehmung 8 zurückgezogen. Aufgrund seiner Eigenelastizität kehrt der Stopper 9 in seine ursprüngliche Stellung zurück, indem er sich vom Magnetrotor 11 zurückzieht. Somit ist der Magnetrotor 11 nicht mehr stationär gehalten.

Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird den betreffenden Spulen 3 ein vorbestimmter elektrischer Strom auf der Basis eines vorbestimmten Meßsignals der Geschwindigkeit eines Automobils od. dgl. zugeführt. In Abhängigkeit von einem aus den durch die betreffenden Spulen 3 erzeugten Magnetfeldern zusammengesetzten magnetischen Gesamtfeld wird der Magnetrotor 11 über einen dem gemessenen Betrag der zu messenden Größe entsprechenden Winkel hinweg verschwenkt, wodurch die Rotorwelle 4 zum Verschwenken gebracht wird. Dadurch wird der Zeiger 7 relativ zur Anzeigetafel bzw. Skalenscheibe so verschwenkt, daß der gemessene Betrag angezeigt wird. Wenn die betreffenden Spulen 3 nicht mit Elektrizität beaufschlagt werden, wie beispielsweise dann, wenn ein Automobil zum Stillstand gebracht wird, ist der Magnetrotor 11 frei für Schwenkbewegung, und der Zeiger 7 wird durch die auf die an der Rotorwelle 4 befestigte Haarfeder 6 wirkende Energie in Nullstellung zurückgeführt.

Wie vorstehend erwähnt, wird bei dieser Ausführungsform der Erfindung zur Fixierung des Zeigers 7 auf der Rotorwelle 4 das Fixierungselement 10 in die Druckausnehmung 8 eingeführt und dadurch der Stopper 9 nach innen gebogen. Dieses Verbiegen gestattet es dem Stopper 9, sich so gegen die äußere Umfangsoberfläche des Magnetrotors 11 zu pressen, daß der Magnetrotor 11 und dadurch auch die Rotorwelle 4 fixiert wird. Deshalb wird selbst dann, wenn die äußere Umfangsoberfläche der Rotorwelle Beschädigungen aufweist oder sonstwie unfunktionell ist, die Rotorwelle 4 nicht in Schwenkbewegung versetzt. Die Rotorwelle 4 kann zuverlässig in den Zeiger 7 eingepreßt werden. Als Folge hiervon kann der Zeiger 7 in ordnungsgemäßer und exakter Zuordnung zur vorbestimmten Anzeigestellung festgelegt werden und akkurat den gemessenen Betrag der zu messenden Größe anzeigen.

Die Druckausnehmung 8 und der Stopper 9 brauchen nicht notwendigerweise in den im Zusammenhang mit dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung erwähnten Stellungen angeordnet zu sein. So kann beispielsweise eine Ausnehmung auch am Boden des Spulenträgers 2 gebildet sein, wo die Spulen nicht aufgenommen sind, oder es kann ein Stopper so angeordnet sein, daß er sich gegen eine Stirnfläche des Magnetrotors 11 preßt.

Wie vorstehend beschrieben, wird das Fixierungselement in die Druckausnehmung eingeführt, um den Zeiger an der Rotorwelle zu fixieren. Der Stopper fixiert den Magnetrotor und macht somit die Rotorwelle stationär bzw. drehungsbeweglich. Deshalb macht selbst dann, wenn die äußere Umfangsoberfläche der Rotorwelle Beschädigungen aufweist oder sonstwie unfunktionell ist, die Rotorwelle keine Schwenkbewegung durch. Somit kann die Rotorwelle mit Gewißheit zuverlässig in den Zeiger eingepreßt werden. Als Folge hiervon weist das Kreuzspul-Anzeigeinstrument nach der Erfindung den Vorteil auf, daß der Zeiger in genauer Zuordnung zu einer vorbestimmten Anzeigestellung festgelegt werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, daß der Zeiger akkurat den gemessenen Betrag der zu messenden Größe anzeigt, während gleichzeitig jegliche Abweichung von der Anzeigecharakteristik verhindert wird.

Claims (3)

1. Kreuzspul-Anzeigeinstrument mit einer Kreuzspulanordnung, bei der zwei Spulen unter rechten Winkeln zueinander um einen Spulenträger gewickelt sind, wobei die Spulenanordnung in Abhängigkeit vom Betrag einer zu messenden Größe so mit Elektrizität beaufschlagbar ist, daß ein aus von den betreffenden Spulen erzeugten Magnetfeldern zusammengesetztes magnetisches Gesamtfeld gebildet wird, einem innerhalb dieser Kreuzspulanordnung angeordneten Magnetrotor mit einer zentrischen Rotorwelle, die in Abhängigkeit vom magnetischen Gesamtfeld um einen vorbestimmten Winkel verschwenkbar ist, und einem am Ende der Rotorwelle festgelegten Zeiger, dadurch gekennzeichnet, daß im Spulenträger (2) eine die Einführung eines stift- bzw. zungenförmigen Fixierungselementes (10) ermöglichende Druckausnehmung (8) gebildet ist und sich ein als Bremselement wirkender Stopper (9) in diese Druckausnehmung (8) so hineinerstreckt, daß er sich gegen den Magnetrotor (11) preßt, wenn das Fixierungselement (10) eingeführt wird.

2. Kreuzspul-Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausnehmung (8) an einer innenseitigen Umfangsoberfläche des Spulenträgers (2) vorgesehen und der Stopper (9) so ausgebildet und angeordnet ist, daß er sich gegen eine äußere Umfangsoberfläche des Magnetrotors (11) preßt.

3. Kreuzspul-Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausnehmung (8) an einem Boden des Spulenträgers (2) vorgesehen und der Stopper (9) so ausgebildet und angeordnet ist, daß er sich gegen eine Stirnfläche des Magnetrotors (11) preßt.