专利名称:指示仪表的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种指示仪表,特别是汽车用的指示仪表,包括一个布置在刻度盘上用于显示物理量的近似圆形的刻度,一个指针可沿该刻度移动,其中指针可被驱动围绕转动轴线旋转,还包括一个指示刻度特定区域的标记。
对于这种指示仪表,已知的是沿刻度布置一排发光元件,其中发光元件或分别受控制的多个发光元件构成/构成标记。当发光元件发生故障或失效时,更换这种发光元件的发光物质是非常麻烦的。而且,不可能进行精确的标记,因为发光元件具有规定的最小长度,所以只能在一排发光元件的固定组件长度上进行数字式指示。
因此,本发明的目的在于提供在开始所提及类型的指示仪表,该指示仪表构造简单并且不易发生故障,并且允许至少基本以模拟方式指示标记。
根据本发明,该目的是这样实现的,即标记布置在刻度盘平面下方,使得标记驱动装置可驱动该标记围绕指针的旋转轴线旋转到控制位置,并且刻度盘沿标记移动路线具有一个窗口,从指示仪表前侧可通过该窗口看到该标记。
由于不存在永久固定布置的元件,而是将标记布置在可被驱动旋转的部件上,所以可以模拟方式使所述标记沿其移动路线精确到达任何希望的位置。带有简单部件的机械构造减少了指示仪表发生故障的可能性。由于带有标记的部件布置在刻度盘平面下方,所以没有零件凸出到超过该平面。
窗口在刻度内侧或外侧径向延伸,或者以覆盖刻度的方式与刻度一起延伸。
而且,窗口可以是刻度盘的一个切口。
如果窗口由刻度盘的透明或半透明区域形成,则可以保护刻度盘后面的该指示仪表区域不被弄脏。
标记可以点的形式标明刻度的特定值。通过使用点状,应该明白,标记只指示单个指示值。在这种情况下,标记可以是例如一个指针,一个线形标记或相对刻度径向指向的一个箭头。
在一个优选设计中,刻度可以是一个行驶速度刻度,点状标记可以是形成行驶速度控制器或行驶速度限制器控制位置的规定行驶速度的设定标记。
另一种可能性在于,标记沿刻度的特定区域延伸,可以把标记设计成类似刻度或类似条形。
在这种情况下,刻度型或类似条形的标记可以是一个警告区域,该区域作为其它量的函数可变设定。
这种情况可以是例如刻度是发动机速度刻度,警告区域是内燃机发动机速度警告范围。
在这种情况下,发动机速度警告范围可作为内燃机各个操作温度的函数被驱动旋转到控制位置。因此,可以在操作温度低时,例如开始运转以后,指示最大可能速度的警告范围位于刻度的低发动机速度范围,并且根据操作温度的升高,移动到刻度的较高发动机速度范围上。
部件可以是从旋转轴线径向延伸并带有标记的一个臂形物。
为在窗口中获得均匀的背景,部件最好是一个相对旋转轴线中心布置并且带有标记的一个盘。
标记的驱动装置可以这样简单设计,即带有标记的部件布置在一个齿轮或齿圈上,其中齿轮或齿圈相对旋转轴线以居中方式可旋转地支撑并可由标记驱动装置的驱动小齿轮驱动旋转。
如果驱动装置是一个步进电动机,则不但可以实现精确规定的控制位置,而且仅在改变标记位置时才需要通电,而在保持标记位置时不需要通电,所以还节省了能量。
为以简单方式照亮刻度盘,可以在刻度盘和带有标记的部件之间布置一个光导体,通过光源使光进入光导体内,光通过光导体以照亮可透光的刻度和/或可透光的数字方式耦合输出到刻度盘背面。
类似地,为以简单方式照亮标记,可以在刻度盘和带有标记的部件之间布置一个光导体,通过光源使光进入光导体内,光通过光导体耦合输出,使得光可照射到到带有标记的部件上。
为以特别简单的方式构造刻度盘和标记的照明,可以这样布置,即单个光导体可使光照射到可透光的刻度和/或可透光的数字上,并且照射到带有标记的部件上。
如果光照射到的带有标记的部件表面设计成反光镜,则进一步加强了对刻度盘中窗口的照明。
为减少和简化指示仪表的部件,光导体可具有在背离刻度盘的光导体侧面上伸出的圆柱形凸耳,该凸耳与指针旋转轴线同轴,并且构成带有带标记部件的齿圈的滑动轴承。
下面参考附图更详细地描述本发明的设计。在附图中
图1以剖面图示出了指示仪表,图2示出了根据图1的指示仪表平面图的第一个示例性实施例,图3示出了根据图1的指示仪表平面图的第二个示例性实施例。
图1中所示指示仪表具有固定在底板上的近似锅形的托架1。在锅形托架1内部布置有圆盘形光导体3,该光导体借助整体的凸耳4放置在托架1底部上。
在背离托架1底部的光导体3侧面上有一个刻度盘5,刻度盘5的边缘区域径向伸出到超过光导体3并放置在托架1的圆周锅壁6的端面上。
刻度盘5的边缘区域通过径向环行的压圈7压在锅壁6的端面上。
刻度盘5,光导体3,托架1和底板2在中心具有连续的切口8,指针轴9穿过该切口。指针轴9在刻度盘一侧的端部支撑着一个径向指向的指针10,通过转动指针轴9,指针10用其指针尖端扫过刻度12,其中刻度12布置为圆形并且其刻度标记可透过光线。
圆形刻度的约四分之三被刻度盘5的透明区域包围,这部分构成弓形窗口13。在这种布置中,光导体3径向到达弓形窗口13的内边界,而窗口13的径向外边界由压圈7的内圆周构成。
指针驱动装置14用于驱动指针10旋转,该装置固定在底板2的背离托架1的侧面上,其驱动轴颈与指针轴9同轴抗扭转地相连。
圆柱形凸耳构成滑动轴承,齿圈16以其径向环行的内圆周可旋转在安装在该轴承上。齿圈以其径向指向的齿17与驱动小齿轮18的齿接合,其中小齿轮18的旋转轴线与指针轴9的旋转轴线平行延伸。
驱动小齿轮18的驱动轴19穿过切口23伸到托架1的底部内并与标记驱动装置21的驱动轴颈20同轴抗扭转地相连,其中轴颈20布置在托架1底部背离光导体3的一侧上,并穿过底板2中的切口22伸出。在齿圈16上布置了一个环形盘27,该盘径向伸到窗口13下方,其面向光导体3和窗口13的表面设计作为反光镜。
在托架1底部内还布置了一个光源24,通过该光源使光在凸耳4附近轴向进入到光导体3内,光在偏转表面25偏转到光导体3的径向区域26内并在那里在整个环行的径向区域26上分布。
从光导体3耦合输出的光透射过与光导体一侧接界的刻度盘5的刻度标记。
耦合输出在与刻度盘5相对的光导体3的表面上的光作为反射光照射在带有标记的盘27上,从而照亮该标记。由于盘27设计作为反光镜28,所以进一步照亮了弓形窗口13。图1中所示的指示仪表的设计对于图2和3中所示的示例性实施例是一样的。
在图1中,刻度12是发动机速度刻度,指针10在该刻度上指出汽车内燃机的各个速度。
发动机速度警告范围作为刻度型标记置于窗口13附近的盘27上,不能超过该区域以避免对内燃机造成损坏。由于最大允许的发动机速度是各个发动机温度的函数,所以通过温度传感器(未示出)检测后者并相应控制标记驱动装置21。后者使用驱动小齿轮18和齿圈16将盘27旋转到控制位置,在该位置刻度型标记29的最大标记与和最大允许发动机速度对应的发动机速度标记相对,其中最大允许发动机速度对应于瞬时的发动机温度。随着发动机温度升高,最大允许发动机速度也升高,使得刻度型标记29的位置也相应变化。
在图2中,刻度12是行驶速度刻度,指针10在该刻度上指出汽车的各个行驶速度。线形标记30置于窗口13附近的盘27上,该标记用作行驶速度控制器的设定标记。标记驱动装置21根据汽车驾驶员所希望的行驶速度进行控制并由行驶速度控制器控制。所述标记驱动装置使用驱动小齿轮18和齿圈16驱动盘27旋转到控制位置,在该位置线形标记30与对应行驶速度设定值的行驶速度刻度的位置相对。
权利要求
1.一种指示仪表,特别是汽车用的指示仪表,包括一个布置在刻度盘上用于显示物理量的近似圆形的刻度,一个指针可沿该刻度移动,其中指针可被驱动围绕转动轴线旋转,还包括一个指示刻度特定区域的标记,其特征在于,标记布置在一个部件上,该部件布置在刻度盘(5)下方,使得标记驱动装置(21)可驱动该标记围绕指针(10)的旋转轴线旋转到控制位置,其特征还在于,刻度盘(5)沿标记移动路线具有一个窗口(13),从指示仪表前侧可通过该窗口看到标记。
2.根据权利要求1中所述的指示仪表,其特征在于,窗口在刻度(12)内侧或外侧径向延伸,或者以覆盖刻度的方式与刻度(12)一起延伸。
3.根据前述权利要求之一所述的指示仪表,其特征在于,窗口是刻度盘中的一个切口。
4.根据权利要求1和2之一所述的指示仪表,其特征在于,窗口(13)由刻度盘(5)的透明或半透明区域构成。
5.根据前述权利要求之一所述的指示仪表,其特征在于,标记以点状方式标记出刻度(12)的特定值。
6.根据权利要求5中所述的指示仪表,其特征在于,刻度(12)是行驶速度刻度,并且点状标记是形成行驶速度控制器或行驶速度限制器控制位置的规定行驶速度的设定标记。
7.行驶速度控制器或行驶速度限制器控制位置
8.根据权利要求1至4中之一所述的指示仪表,其特征在于,标记沿刻度(12)的一定区域延伸。
9.根据权利要求7中所述的指示仪表,其特征在于,标记(29)设计成类似刻度或类似条形。
10.根据权利要求8中所述的指示仪表,其特征在于,刻度型或类似条形的标记(29)是警告区域。
11.根据权利要求9中所述的指示仪表,其特征在于,刻度(12)是发动机速度刻度,并且警告区域是内燃机发动机速度警告范围。
12.根据权利要求10中所述的指示仪表,其特征在于,发动机速度警告范围可作为内燃机各个操作温度的函数被驱动旋转到控制位置。
13.根据前述权利要求之一所述的指示仪表,其特征在于,部件是从旋转轴线径向延伸并带有标记的臂形物。
14.根据权利要求1至11中之一所述的指示仪表,其特征在于,部件是一个相对旋转轴线中心布置并带有标记的盘(27)。
15.根据前述权利要求之一所述的指示仪表,其特征在于,带有标记的部件布置在一个齿轮或齿圈(16)上,其中齿轮或齿圈相对旋转轴线以居中方式可旋转地支撑并可由标记驱动装置(21)的驱动小齿轮(18)驱动旋转。
16.根据前述权利要求之一所述的指示仪表,其特征在于,标记驱动装置(21)是一个步进电动机。
17.根据前述权利要求之一所述的指示仪表,其特征在于,在刻度盘(5)和带有标记的部件之间布置一个光导体(3),通过光源(24)使光进入光导体内,光通过光导体以照亮可透光的刻度(12)和/或可透光的数字方式耦合输出到刻度盘(5)背面。
18.根据前述权利要求之一所述的指示仪表,其特征在于,在刻度盘(5)和带有标记的部件之间布置一个光导体(3),通过光源(24)使光进入光导体内,光可通过光导体耦合输出以照射在带有标记的部件上。
19.根据权利要求16和17中所述的指示仪表,其特征在于,单个光导体(3)可使光照射到可透光的刻度(12)和/或可透光的数字上,并且照射到带有标记的部件上。
20.根据权利要求17和18之一中所述的指示仪表,其特征在于,光可照射的带有标记的部件表面设计作为反光镜(28)。
21.根据前述权利要求之一所述的指示仪表,其特征在于,光导体(3)可具有在背离刻度盘(5)的光导体侧面上伸出的圆柱形凸耳(4),该凸耳与指针旋转轴线同轴,并且构成带有带标记部件的齿圈(16)的滑动轴承。
全文摘要
本发明涉及一种指示仪表,特别是汽车用的指示仪表,包括一个布置在刻度盘(5)上用于显示物理量的近似圆形的刻度(12),一个指针(10)可沿该刻度移动,其中指针可被驱动围绕转动轴线旋转。还提供了一个指示刻度(12)特定区域的标记。标记布置在一个零件(27)上,该零件位于刻度盘(5)平面下方,从而使得可以驱动该标记围绕指针(10)的旋转轴线旋转到控制位置。刻度盘(5)沿标记移动路线具有一个窗口(13),从指示仪表前侧可通过该窗口看到标记。
文档编号G09F13/18GK1522208SQ02813043
公开日2004年8月18日 申请日期2002年5月31日 优先权日2001年6月29日
发明者M·维纳, M 维纳 申请人:西门子公司