DE19807483B4

DE19807483B4 - Zeigerinstrument

Info

Publication number: DE19807483B4
Application number: DE19807483A
Authority: DE
Inventors: Dieter Weilbacher; Rolf Donnecker
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1998-02-25
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2018-02-26
Also published as: DE19807483A1

Abstract

Für ein Kraftfahrzeug bestimmtes Zeigerinstrument mit einem von einer Lichtquelle beleuchteten Zeiger, welcher auf einer von einem Messwerk angetriebenen Zeigerwelle angeordnet ist, die einen Lichtleiter und ein Zifferblatt durchdringt, wobei im Bereich des Zeigers ein Lichtstreifen ausgeleuchtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichtquelle (6, 7, 13) mit der Zeigerwelle (2) verbunden und zum Ausleuchten des schmalen Lichtstreifens (8) im Bereich des Zeigers (3) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein für ein Kraftfahrzeug bestimmtes Zeigerinstrument mit einem von einer Lichtquelle beleuchteten Zeiger, welcher auf einer von einem Messwerk angetriebenen Zeigerwelle angeordnet ist, die einen Lichtleiter und ein Zifferblatt durchdringt, wobei im Bereich des Zeigers ein Lichtstreifen ausgeleuchtet ist.
Zeigerinstrumente der vorstehenden Art sollen möglichst leicht ablesbar sein. Dabei ist es wünschenswert, dass der Fahrer durch genaues Hinsehen einen angezeigten Wert möglichst genau ablesen kann, durch flüchtiges Hinsehen jedoch zumindest ungefähr Aufschluss über die angezeigte Größe erhält. Bei einer Geschwindigkeitsanzeige muss man beispielsweise zur Vermeidung von Geschwindigkeitsüberschreitungen die gefahrene Geschwindigkeit genau ablesen können, während es bei Annäherung an eine engere Kurve, zum Beispiel eine Autobahnausfahrt, genügt, durch einen raschen Blick die ungefähre Fahrgeschwindigkeit zu erkennen.

Es sind bereits Zeigerinstrumente bekannt, bei denen im Dunkeln die Ablesbarkeit dadurch erleichtert wird, dass der Zeiger als Lichtleiter ausgebildet ist, in welchem mittels einer fest angeordneten Lichtquelle Licht eingekoppelt wird. Dadurch erscheint im Dunkeln der Zeiger als helle Linie und ist rasch zu erkennen.

Aus der Offenlegungsschrift DE 38 17 874 A1 ist bereits ein leuchtendes Messgerät der oben genannten Art bekannt, bei welchem der Zeiger eine schräg auf das Zifferblatt weisende Auskoppelfläche für in den Zeiger eingeleitetes Licht aufweist, so dass das Zifferblatt einen ausgeleuchteten Lichtstreifen im Bereich des Zeigers aufweist. Diese Ausbildung soll die Zeigererkennbarkeit verbessern. Die dort vorgeschlagene Ausbildung hat den Nachteil, dass aufgrund mehrerer Ein- und Auskoppelschnittstellen zwischen Lichtleitern das angestrebte Ziel der verbesserten Erkennbarkeit aufgrund der lokalen Ausleuchtung nur erreicht werden kann, wenn eine besonders starke Lichtquelle die Ein- und Auskoppelverluste sowie die Transmissionsverluste in den Lichtleitern zu kompensieren vermag. Dies bedeutet einen unakzeptabel hohen technischen und wirtschaftlichen Aufwand für die Serienproduktion. Daneben muss das Zifferblatt reflektiv ausgebildet sein, damit die gewünschte Ausleuchtung erkennbar ist.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ohne unakzeptabel hohen technischen und wirtschaftlichen Aufwand ein für die Serienproduktion geeignetes Zeigerinstrument der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass bei einem flüchtigen Hinsehen möglichst rasch der angezeigte Wert ungefähr zu erkennen ist, ohne dass die genaue Ablesbarkeit beeinträchtigt wird.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Lichtquelle mit der Zeigerwelle verbunden und zum Ausleuchten des schmalen Lichtstreifens im Bereich des Zeigers ausgebildet ist.

Bei einem solchen Zeigerinstrument erkennt man beim raschen Hinsehen im Zeigerbereich einen hellen Lichtstreifen, so dass das Zeigerinstrument ungefähr durch die Position dieses Lichtstreifens abzulesen ist, ohne dass man bei nur flüchtigem Hinsehen überhaupt den Zeiger erkennen muss. Will man das Zeigerinstrument genau ablesen, dann findet man durch den Lichtstreifen den Zeiger rascher als wenn nur der Zeiger selbst beleuchtet ist. Weiterhin kann durch den Lichtstreifen die jeweilige, im Zeigerbereich liegende Ziffer beleuchtet und dadurch besser erkennbar sein. Insbesondere, wenn der Lichtstreifen so ausgebildet ist, dass sowohl ein Bereich des Zifferblatts einschließlich Skalierung in Bewegungsrichtung des Zeigers als auch ein entsprechender Bereich entgegen der Bewegungsrichtung des Zeigers ausgeleuchtet ist, kann auf eine zusätzlich Instrumentenbeleuchtung (z. B. durch eine Auflichtquelle) verzichtet werden.

Eine konstruktiv einfache Ausführungsform besteht darin, dass der Lichtleiter eine mittige Durchbrechung hat, durch die die Zeigerwelle führt und in der in radialer Ausrichtung die Lichtquelle an der Zeigerwelle zum radialen Einkoppeln von Licht in den Lichtleiter angeordnet ist.

Wenn man in einer solchen Durchbrechung eine Lichtquelle anordnen will, dann muss diese relativ groß ausgebildet sein. Das erfordert auf der Zeigerwelle eine ebenfalls relativ große Kappe, damit die Lichtquelle nicht sichtbar ist. Eine solche große Durchbrechung und Kappe kann vermieden werden, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Lichtquelle vom Zifferblatt aus gesehen hinter dem Lichtleiter angeordnet ist und der Lichtleiter eine der Lichtquelle zugewandte Einkoppelfläche zum radialen Einkoppeln des Lichtes der Lichtquelle hat.

Das im Lichtleiter flutende Licht führt auf einfache Weise jeweils in einem mit der Zeigerbewegung sich ändernden Bereich auf dem Zifferblatt zu einem gut sichtbaren Lichtstreifen, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die dem Zifferblatt abgewandte Seite des Lichtleiters im Querschnitt prismatische, konzentrische Rillen aufweist.

Möglich ist es auch, den Lichtstreifen auf dem Zifferblatt durch Auflicht zu erzeugen, indem die Lichtquelle vor dem Zifferblatt angeordnet ist.

Der auf dem Zifferblatt erscheinende Lichtstreifen ist ähnlich wie die Darstellung auf einem Radarschirm nachleuchtend, so dass eine Art Schweif hinter dem Zeiger entsteht, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung das Zifferblatt eine nachleuchtende Beschichtung aufweist.

Besonders auffallend ist die Anzeige, wenn zu beiden Seiten des Zeigers jeweils eine Lichtquelle vorgesehen ist.

Besondere optische Effekte und Darstellungen lassen sich erreichen, wenn die Lichtquellen unterschiedliche Farben haben. Hierdurch kann man beispielsweise bei einer Drehzahlanzeige einen Bereich vor dem Zeiger rot ausleuchten, wenn sich die Drehzahl kritischen Werten nähert.

Die Richtung einer Zeigerbewegung ist besonders rasch zu erkennen, wenn das Zeigerinstrument eine Ansteuerung für jeweils die bei einer Zeigerbewegung dieser nacheilenden Lichtquelle hat. Hierdurch lässt sich erreichen, dass in beiden Bewegungsrichtungen des Zeigers diesem ein Schweif in Form des erfindungsgemäßen Lichtstreifens nachläuft.

Den Nachlaufeffekt des Lichtstreifens kann man auch auf mechanische Weise dadurch erreichen, dass die Lichtquelle durch eine Spiel aufweisende Mitnehmerverbindung mit der Zeigerwelle verbunden ist. Das Spiel muss dabei so groß sein, dass sich die Lichtquelle bei Bewegungsumkehr des Zeigers um so viel relativ zur Zeigerwelle verschiebt, dass der Lichtschein sich stets hinter dem Zeiger befindet.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
1 eine Draufsicht auf ein Zeigerinstrument nach der Erfindung,
2 einen Teilschnitt durch das Zeigerinstrument nach 1,
3 eine im Maßstab gegenüber 2 vergrößerte Schnittdarstellung eines Bereiches eines Lichtleiters des Zeigerinstrumentes,
4 einen senkrechten Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Zeigerinstrumentes nach der Erfindung.
Die 1 zeigt von einem als Tachometer ausgebildeten Zeigerinstrument ein Zifferblatt 1, über welches ein an einer Zeigerwelle 2 befestigter Zeiger 3 zu streichen vermag. Das Zifferblatt 1, das mit einer Skalierung 22 versehen und zumindest in einem von dem Zeiger 3 überstrichenen Teilbereich lichtdurchlässig ist, und ein in 2 gezeigter Lichtleiter 4 weisen eine koaxiale Durchbrechung 5 auf, in welcher zwei mit der Zeigerwelle 2 verbundene, als Leuchtdioden ausgebildete Lichtquellen 6, 7 angeordnet sind, die ihr Licht radial zum Lichtleiter 4 abstrahlen und verschiedenfarbiges Licht ausstrahlen können. In der in 1 gezeigten Position soll sich der Zeiger 3 infolge einer Beschleunigung des Fahrzeugs im Uhrzeigersinn bewegen. Eine nicht gezeigte elektronische Steuerung im Inneren des Zeigerinstrumentes sorgt dabei dafür, dass nur die Lichtquelle 6 angesteuert ist und leuchtet. Dadurch bildet sich hinter dem Zeiger 3 der Lichtstreifen 8, der ähnlich wie ein Schweif hinter dem Zeiger 3 herwandert.
Wenn das Fahrzeug seine Geschwindigkeit vermindert und der Zeiger 3 sich entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt, dann wird die Lichtquelle 6 ausgeschaltet und die Lichtquelle 7 eingeschaltet. Dadurch entsteht ein dem Lichtstreifen 8 entsprechender, hier nicht dargestellter Lichtstreifen auf der gegenüberliegenden Seite des Zeigers 3, so dass wiederum der Effekt eines nachgeführten Schweifes entsteht.
Die 2 zeigt unterhalb des Zifferblattes 1 den Lichtleiter 4, dessen umlaufende, innere, die Durchbrechung begrenzende Mantelfläche als Einkoppelfläche 9 ausgebildet ist. Weiterhin ist in 2 eine auf der Zeigerwelle 2 aufgesetzte Kappe 10 zu sehen, welche die Durchbrechung 5 abdeckt.
Die 3 lässt erkennen, dass in der Unterseite des Lichtleiters 4 im Querschnitt prismatische, koaxiale Rillen 11, 12 vorgesehen sind, die das von den Lichtquellen eingestrahlte Licht zum Zifferblatt hin umlenken. Dadurch ist das von den Lichtquellen 6, 7 eingestrahlte Licht von der Vorderseite des Zeigerinstrumentes wie in 1 dargestellt als Lichtstreifen 8 zu erkennen.
Bei der Ausführungsform nach 4 ist eine Lichtquelle 13 unterhalb des Lichtleiters 4 auf einer Scheibe 14 angeordnet, welche mit der Zeigerwelle 2 fest verbunden ist. Ein die Zeigerwelle 2 antreibendes und auf einer Leiterplatte 17 eines Kombinationsinstrumentes 18 eines Kraftfahrzeuges angeordnetes Messwerk 15 ist ebenfalls in 4 dargestellt. Das Kombinationsinstrument 18 weist außerdem ein Gehäuse 19 auf, das neben der Leiterplatte 17 eine der Stabilisierung und der Abschirmung von Streulicht der Lichtquelle 13 dienende Mittelplatte 21 sowie eine durchsichtige Frontabdeckung 20 haltert.
Oberhalb der Lichtquelle 13 hat der Lichtleiter 4 eine unter einem Winkel von 45° verlaufende Einkoppelfläche 16, über welche das Licht der Lichtquelle 13 radial in den Lichtleiter 4 gelangt. Oberhalb des Lichtleiters 4 befinden sich wiederum das Zifferblatt 1 und der Zeiger 3. Statt der einen Lichtquelle 13 können genau wie in 1 gezeigt auch an jeder Seite des Zeigers 3 jeweils eine Lichtquelle 6, 7 vorgesehen werden.
Nicht dargestellt ist eine Ausführungsform, bei der eine Lichtquelle vor dem Zifferblatt angeordnet ist, welche jedoch genau wie die gezeigten Lichtquellen 6, 7 und 13 sich mit der Zeigerwelle 2 dreht und deshalb im Auflichtverfahren einen Lichtstreifen 8 auf dem Zifferblatt 1 erzeugt.
Sowohl bei einem Zeigerinstrument nach 1 bis 3 als auch bei einem Zeigerinstrument nach 4 ist es denkbar, das Instrument bei geringer Umgebungshelligkeit oder bei Umgebungsdunkelheit, z. B. in der Nacht, mittels Auflicht, das von einer oder mehreren, in einer hier nicht dargestellten Armaturentafel oder in einer Hutze des Zeigerinstruments angebrachten Lichtquellen 23 ausgesendet wird, zu beleuchten. Ferner kann das Zifferblatt 1 insgesamt durch in den Lichtleiter 4 eingekoppeltes Licht beleuchtet werden, wenn an dem Lichtleiter 4 entsprechende Lichtauskoppelflächen vorgesehen sind. Dieses Licht kann eine geringere Intensität und/oder eine andere Farbe als das von den Lichtquellen 6, 7, 13 abgestrahlte Licht haben, so dass es von letzterem überlagert wird, womit der Lichtstreifen 8 weiterhin sichtbar bleibt. Auf diese Weise ist es möglich, vorbeschriebene Zeigerinstrumente auch bei Dunkelheit abzulesen.
Eine weitere, nicht dargestellte Ausführungsform sieht vor, daß das Zeigerinstrument allein von mindestens einer mit der Zeigerschwenkbewegung gekoppelten Lichtquelle beleuchtet wird, wie z.B. einer der Lichtquellen 6, 7, 13. Diese Lichtquelle leuchtet den Skalenbereich, in dem sich der Zeiger befindet, mit einem Lichtstreifen aus, und zwar sowohl in als auch entgegen der Bewegungsrichtung des Zeigers; der Rest des Zifferblattes bleibt unbeleuchtet. Auf diese Weise wird zum einen die Aufmerksamkeit des Betrachters unmittelbar auf den augenblicklich relevanten Anzeigenbereich gelenkt und zum anderen sind weitere Lichtquellen zur Beleuchtung des Zeigerinstruments bei Dunkelheit nicht mehr notwendig.

Claims

Für ein Kraftfahrzeug bestimmtes Zeigerinstrument mit einem von einer Lichtquelle beleuchteten Zeiger, welcher auf einer von einem Messwerk angetriebenen Zeigerwelle angeordnet ist, die einen Lichtleiter und ein Zifferblatt durchdringt, wobei im Bereich des Zeigers ein Lichtstreifen ausgeleuchtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichtquelle (6, 7, 13) mit der Zeigerwelle (2) verbunden und zum Ausleuchten des schmalen Lichtstreifens (8) im Bereich des Zeigers (3) ausgebildet ist.
Zeigerinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (4) eine mittige Durchbrechung (5) hat, durch die die Zeigerwelle (2) führt und in der in radialer Ausrichtung die Lichtquelle (6, 7) an der Zeigerwelle (2) zum radialen Einkoppeln von Licht in den Lichtleiter (4) angeordnet ist.
Zeigerinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (13) vom Zifferblatt (1) aus gesehen hinter dem Lichtleiter (4) angeordnet ist und der Lichtleiter (4) eine der Lichtquelle (13) zugewandte Einkoppelfläche (16) zum radialen Einkoppeln des Lichtes der Lichtquelle (13) hat.
Zeigerinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Zifferblatt (1) abgewandte Seite des Lichtleiters (4) im Querschnitt prismatische, konzentrische Rillen (11, 12) aufweist.
Zeigerinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (13) vor dem Zifferblatt (1) angeordnet ist.
Zeigerinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zifferblatt (1) eine nachleuchtende Beschichtung aufweist.
Zeigerinstrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten des Zeigers (3) jeweils eine Lichtquelle (6, 7) vorgesehen ist.
Zeigerinstrument nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (6, 7) unterschiedliche Farben haben.
Zeigerinstrument nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeigerinstrument eine Ansteuerung für jeweils die bei einer Zeigerbewegung dieser nacheilenden Lichtquelle (6, 7) hat.
Zeigerinstrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (6 oder 7) durch eine Spiel aufweisende Mitnehmerverbindung mit der Zeigerwelle (2) verbunden ist.