专利名称：仪表组中的指示器结构的制作方法
技术领域：
本发明公开的内容一般地涉及显示装置领域，并且特别地涉及汽车或其他车辆的 仪表组。更具体地，本发明公开的内容涉及车辆仪表组内部的指示装置的照明。
背景技术：
车辆的仪表组通常包括仪表盘，仪表盘包括指示器。指示器典型地构造成指示一 些车辆的参数值或者其它参数值，例如燃料水平、车速、优选的或者预设的车速、发动机转 速、发动机温度、时间等。在很多情况下，指示器可以围绕旋转轴旋转，并且在很多情况下可 以通过旋转轴与步进电机连接。指示器通常包括大致上沿着与指示器旋转所围绕的旋转轴 平行的方向延伸的轴向部分。指示器通常还包括大致上沿着与轴向部分垂直的和与旋转轴 垂直的方向延伸的辐射部分。现在通用的是使用光源例如LEDs(发光二极管)照亮指示器。通常，LEDs可以围 绕轴的外部进行排列布置。当指示器围绕旋转轴运动时，指示器可以被围绕轴的并发LEDs 照亮。从LEDs发出的光进入指示器，并且使得指示器看起来好像在发光一样。根据其他的 解决方案，在轴中心处的后面设置一个或者多个LEDs，从而可以使光直接进入到轴内。参照这些当前的仪表组配置方案，指示器通常包括光导元件，从而由LED或者多 个LED发出的光可以被光导元件引导并且直接地发射向使用者，从而仅出现指示器的一个 显不。现在对于提供更加节省成本的仪表组元件的高效制造和组装方法仍有持续的需 求，通过这样的制造和组装方法可以为指示器以及指示器的位置增强的可见性提供准备， 从而可以得到显示信息的增强清晰度。
发明内容
本发明通过提供一种用于汽车或者其他车辆的仪表组中的指示器或者指示装置 的设计而克服了现有技术的缺点，其中，所述指示装置装配成可围绕着旋转轴旋转，所述指 示装置具有位于旋转轴附近的轴元件，所述指示装置在轴元件的区域内还包括光导元件或 者镜子元件中的至少一个，所述指示装置更进一步地包括图像形成元件或者孔隙中的一 个，其中，所述图像形成元件或者孔隙中的一个和光导元件或者镜子元件中的一个可以与 所述轴元件共同地围绕旋转轴旋转，并且向轴元件入射的光从光导元件或者镜子元件中的 一个直接地传向图像形成元件或者孔隙。利用根据本发明的指示装置，可以提供通过使用基于图像形成元件或者孔隙形成 的投影图像而得到的指示装置的进一步的指示效果，通过仪表组的应用(appliqu6)区域 反射得到的图像是朝向指示装置的使用者。根据本发明的指示装置在指示装置的轴区域内包括光导元件或者镜子元件中的 一个。优选地，所述光导元件朝向所述图像形成元件或者孔隙中的一个发出(或者镜子元 件反射)光。所述光导元件发出的光或者镜子元件反射的光向对于车辆驾驶员或者仪表组的使用者可见的显示面的一部分投影(通过图像形成元件或者孔隙)。显示面优选地是在 根据本发明的仪表组中形成的应用(appliqu6)表面。特别优选的是，根据本发明，向轴元件入射的光仅在经过了所述图像形成元件或 者孔隙中的一个并且反射在应用(appliqu6)上后对于仪表组的使用者是可见的。特别优 选的是，光在显示面一部分上的投影仅在某些照明条件下对于车辆驾驶员或者仪表组的使 用者是可操作的或者可见的，特别是在夜间照明期间，也就是在减少来自车辆外部的周围 光时，特别是日光。这样的减少周围光的条件通常与夜间时段有关，也可能处于地道中或者 在桥下。非常优选地，指示装置包括遮盖元件或者保护罩中的一个。这样可防止向轴元件 入射的光不会从指示装置中预期的光学路径中被反射出或者被发射出，从而可以防止向轴 元件入射的光在传向驾驶员或者指示装置使用者的方向上不会被反射出。 根据本发明的优选的实施例，所述指示装置还包括聚焦元件，其中，所述聚焦元件 可以与轴元件共同地围绕旋转轴旋转，并且其中入射光从图像形成元件或者孔隙中的一个 直接地传向聚焦元件。通过使用聚焦元件，特别是使用聚焦透镜，所述光导元件发出的或者镜子元件反 射的光向对于车辆驾驶员或者仪表组的使用者可见的显示面一部分入射(通过图像形成 元件或者孔隙)。根据本发明，显示面优选地是在仪表组中形成的应用表面。根据本发明的所有实施例，优选的是，所述光导元件或者镜子元件中的一个可以 与所述轴元件整体地形成(或者在轴元件中形成)以及/或者所述图像形成元件或者孔隙 中的一个可以与所述光导元件或者镜子元件中的一个整体地形成(或者整合在所述光导 元件或者镜子元件中的一个内形成)以及/或者图像形成元件或者孔隙中的一个和光导元 件或者镜子元件中的一个可以与轴元件整体地形成(或者整合在轴元件中形成)以及/或 者聚焦元件可以与图像形成元件或者孔隙中的一个整体地形成(或者整合在图像形成元 件或者孔隙中的一个内形成)以及/或者聚焦元件和图像形成元件或者孔隙中的一个可以 与光导元件或者镜子元件中的一个整体地形成(或者整合在光导元件或者镜子元件中的 一个内形成)。这样指示装置中不同元件的整体的形成方式可以允许指示装置具有更加简单的 结构并且允许指示装置具有更加低成本密集的结构和组装方式。本发明的另一个目标涉及一种汽车或者其他车辆中的仪表组，其中，所述仪表组 包括指示装置，所述指示装置装配成可围绕着旋转轴旋转，所述指示装置在旋转轴的附近 具有轴元件，所述指示装置在轴元件的区域内还包括了光导元件或者镜子元件中的至少一 个，所述指示装置还包括图像形成元件或者孔隙中的一个，其中，所述图像形成元件或者孔 隙中的一个和光导元件或者镜子元件中的一个可以与轴元件共同地围绕旋转轴旋转，并且 向轴元件入射的光从所述光导元件或者镜子元件中的一个直接地传向所述图像形成元件 或者孔隙。利用根据本发明的仪表组，可以提供通过使用基于图像形成元件或者孔隙形成的 投影图像而得到的指示装置的更进一步的指示效果，通过仪表组的应用区域反射得到的图 像是朝向指示装置的使用者。根据本发明优选的是，向轴元件入射的光仅在经过所述图像形成元件或者孔隙中的一个并且反射在应用(appliqu6)上后对于仪表组的使用者是可见的。
图1是具有示意性图示的仪表组的车辆内部的透视图。图2是根据典型实施例的车辆的仪表组中显示面的俯视图。图3是根据典型实施例的车辆的仪表组的截面图。图4是根据典型实施例的仪表组中指示器的分解图。图5根据典型实施例的车辆的仪表组中显示面基于不同的照明条件下的两个俯 视图。
具体实施例方式大致地参考附图，特别是图1，部分地示出了根据一个典型实施例的车辆的内饰。 车辆的内饰包括用于提供关于车辆参数，例如燃料水平、车速、发动机转速、发动机温度等 信息的仪表组100。优选地，车辆的内饰经常还包括转向盘(未示出)或者另一个按照人 体工学方式布置的转向装置，从而可以允许驾驶员或者车辆的另一个使用者可耐疲劳地使用。参考图2，图2共同地示出了用于仪表组100(或组)的指示系统或者指示装置10 与仪表100中的显示面20。图2示出了仪表组100的俯视图。根据本发明的指示系统10 或者指示装置10可提供投影光图像11。图2示出了指示系统10的投影光图像11，位于仪 表组100或者仪表组显示面20中的左手边部分。显示面20是可以被驾驶员或者仪表组的 使用者正常看到的表面。在图2中，示意性地示出了位于投影光图像11附近的关于显示面 20中左手边部分的显示刻度。通过在刻度附近采用投向光图像11 (或者在显示面上的其 他符号指示)的方式，驾驶员可以通过投影光图像11的位置而看到车辆参数值。投影光图 像11可具有任何形式或者形状，例如圆形、矩形、三角形、长条形或者类似形状。在图2所 示的示例中，投影光图像11具有三角形的性状(或者箭头式的形状)以指示刻度中的某一 部分，从而可以显示车辆参数值。在图3中，示出了根据典型实施例的仪表组100的截面图。图3中视图的方向平行 于显示面20的主要延伸部分的平面，即大致上与指示装置10的旋转轴12的方向成直角。 指示装置10包括轴元件13。轴元件13大致上沿着指示器10或者指示装置10的旋转轴 12延伸。更进一步，指示装置10包括光导元件14或者镜子元件中的一个。可以设置光导 元件14从而使表面14’作为镜子使用(在这里发生全反射)。可替换地是，在本发明的内 容中可以使用镜子元件(未示出)，例如在表面14’处的金属化表面。光导元件14或者镜 子元件中的一个可以使从LEDllO发出的光(向指示装置10的轴元件13入射的发射光) 指示图像形成元件15或者孔隙中的一个。图像形成元件15可优选地设置为图像孔隙。图 像形成元件15或者图像孔隙可以与指示装置10共同地移动，即伴随着指示装置的旋转而 移动，也就是伴随着轴元件13的旋转而移动。优选地，指示装置10还包括聚焦元件16。聚 焦元件16也与指示装置10共同地移动，即伴随着指示装置的旋转而移动，也就是伴随着轴 元件13的旋转而移动。根据聚焦元件16可知，光可向显示面20上投影。根据本发明的所有实施方式，聚焦元件16可优选地设置为聚焦透镜。优选地，轴元件13和光导元件14的功能可以整合在同一个元件中，即轴可由光导 材料制成并且可以优选地制成某种形状，从而能够引导入射光(从指示装置10的轴元件13 后面的LEDllO或者从多个LED(轴向地)处接收的)在朝向图像形成元件15的方向上传递。根据本发明的一个可替换的实施例，图像形成单元15或者孔隙中的一个可以整 合在指示装置10的轴元件13中和/或者光导元件14或者镜子元件中的一个中。根据本发明的一个可进一步替换的实施例，聚焦元件16也可以整合在指示装置 10的轴元件13中和/或者光导元件14或者镜子元件中的一个中。根据本发明的另一可进一步替换的实施例，聚焦装置16也可以与图像形成元件 15或者图像孔隙中的一个整合在一起。可以进行这种整合从而使整合的聚焦元件和图像形 成元件与轴元件13相隔开(放射性地)或者整合在轴元件13中或者在指示装置10的轴 元件13的附近。图4示出了根据本发明的仪表组100中指示装置10中的典型实施例的分解图。在 这个实施例中，指示装置10包括，除了轴元件13或者指示器柄以外，还有载物架18和顶端 罩19。载物架18和顶端罩19大致上沿着指示装置10的径向方向延伸。在载物架18和顶 端罩19之间设置了图像形成元件15或者图像孔隙以及聚焦元件16或者聚焦透镜。载物 架18和顶端罩19 (或者罩元件)都可以使聚焦元件16和图像形成元件15在指示装置10 围绕旋转轴12的旋转运动期间相对于指示器轴或者轴元件13机械地紧固，其中，指示装置 10围绕旋转轴12的旋转运动期间是指根据本发明的指示装置10的不同的旋转位置之间。优选地，顶端罩19不是背光式的。这就意味着顶端罩19仅在车内处于白天照明 条件下时是可见的，并且驾驶员或者指示装置10的使用者除了利用显示面20上可见的投 影图像11之外，不会或者至少不会精确地看到在夜间照明条件下时指示器的位置。图5示出了根据本发明典型实施例的仪表组100中显示面20在不同照明条件下 的两个俯视图。图5的左手边示出了对应于在白天照明条件下，即在被照亮的照明条件下， 根据本发明的指示装置10中仪表组100的显示。图5的右手边示出了对应于夜间照明条 件下，即没有被照亮的照明条件下，根据本发明的指示装置10中仪表组100的显示。从仪 表组的夜间时的显示中(图5中的右手边)，可以看出指示装置10是不可见的或者至少不 是很容易地看见或者关于指示器柄或者指示器轴(轴元件13)以及关于指示装置10的辐 射部分(即沿着相对于旋转轴12的大致径向方向延伸的指示器部分)至少不是主动背光 的。然而，从夜间的显示中可看出，图像形成元件15中的图像11 (或者投影图像11)投影在 显示面20上，从而指示装置10的位置可以轻易地被车辆驾驶员或者仪表组100的使用者 探测到。在指示装置10的夜间显示期间，优选地在显示面20上形成可见的背光图形。为 了实现可以形成这样的背光图形，优选地可在仪表组100中设置另外的光源，就像另外的 LEDs，特别地设置在显示面20的至少一部分的后面。从白天的显示中，可以从图5(参见图 5中的左手边)中看出指示器柄或者指示器轴(轴元件13)以及指示装置10的辐射部分 (即沿着相对于旋转轴12的大致径向方向而延伸的指示器10的部分)可以很容易地被探 测出，从而指示装置10的位置可以很容易地被车辆驾驶员或者仪表组的使用者看到。根据本发明的一个可替换的实施例，投影图像可以一直被照亮，也就是说在仪表组的所有操作模式中，这意味着LEDllO朝向轴元件13发出的光在白天操作模式期间和夜 间操作模式期间都可以被照亮。 根据本发明的另一个可替换的实施例，投影图像仅在处于与夜间显示相关或者在 夜间模式期间的仪表组操作模式中时可以被照亮。在这个可替换的实施例中，这样可以节 省能量，否则需要照亮LED。
权利要求
1.用于汽车或其他车辆中的仪表组的指示装置，所述指示装置装配成可围绕着旋转轴 旋转，其中，所述指示装置具有位于旋转轴附近的轴元件，所述指示装置还包括位于轴元件 的区域内光导元件或者镜子元件中的至少一个，所述指示装置还包括图像形成元件或者孔 隙中的一个，所述图像形成元件或者孔隙中的一个和光导元件或者镜子元件中的一个可以 与轴元件共同地围绕旋转轴旋转，并且向轴元件入射的光从所述光导元件或者镜子元件中 的一个直接地传向图像形成元件或者孔隙。
2.如权利要求1中所述的指示装置，其特征在于，所述指示装置还包括聚焦元件，其 中，所述聚焦元件可以与所述轴元件共同地围绕旋转轴旋转，并且入射光从图像形成元件 或者孔隙中的一个传向所述聚焦元件。
3.如权利要求2中所述的指示装置，其特征在于，所述聚焦元件可以与所述图像形成 元件或者孔隙中的一个整体地形成。
4.如权利要求2中所述的指示装置，其特征在于，所述图像形成元件或者孔隙中的一 个和所述聚焦装置可以与所述光导元件或者镜子元件中的一个整体地形成。
5.如先前权利要求中的任一项所述的指示装置，其特征在于，所述指示装置还包括遮 盖元件或者保护罩中的一个。
6.如先前权利要求中的任一项所述的指示装置，其特征在于，仅在当向轴元件入射的 光经过所述图像形成元件或孔隙中的一个并且反射在一个应用上之后，其对于仪表组的使 用者是可见的。
7.如先前权利要求中的任一项所述的指示装置，其特征在于，所述光导元件或者镜子 元件中的一个可以与所述轴元件整体地形成。
8.如先前权利要求中的任一项中所述的指示装置，其特征在于，所述图像形成元件或 者孔隙中的一个可以与所述光导元件或者镜子元件中的一个整体地形成。
9.如先前权利要求中的任一项中所述的指示装置，其特征在于，所述图像形成元件或 者孔隙中的一个和所述光导元件或者镜子元件中的一个可以与所述轴元件整体地形成。
10.汽车或者其他车辆的仪表组，其中，所述仪表组包括指示装置，所述指示装置装配 成可围绕着旋转轴旋转，所述指示装置具有位于旋转轴周围的轴元件，所述指示装置还包 括位于所述轴元件的区域内的光导元件或者镜子元件中的至少一个，所述指示装置还包括 图像形成元件或者孔隙中的一个，所述图像形成元件或者孔隙中的一个和光导元件或者镜 子元件中的一个可以与所述轴元件共同地围绕旋转轴旋转，并且向轴元件入射的光从所述 光导元件或者镜子元件中的一个直接地传向所述图像形成元件或者孔隙。
11.如权利要求10中所述的仪表组，其特征在于，所述指示装置还包括聚焦元件，其 中，所述聚焦元件可以与所述轴元件共同地围绕旋转轴旋转，并且入射光从所述图像形成 元件或者孔隙中的一个传向所述聚焦元件。
12.如权利要求10或11中所述的仪表组，其特征在于，仅在当向轴元件入射的光穿过 所述图像形成元件或孔隙中的一个之后，其对于仪表组的使用者是可见的。
全文摘要
用于汽车或其他车辆中的仪表组和指示装置，所述指示装置装配成可围绕着旋转轴旋转并且具有位于旋转轴附近的轴元件，所述指示装置还包括位于所述轴元件的区域内的光导元件或者镜子元件中的至少一个，并且包括图像形成元件或者孔隙中的一个，其中，所述图像形成元件或者孔隙中的一个和光导元件或者镜子元件中的一个可以与轴元件共同地围绕旋转轴旋转，并且向轴元件入射的光从所述光导元件或者镜子元件中的一个直接地传向所述图像形成元件或者孔隙并向可见表面投影。
文档编号B60Q3/04GK102145667SQ20111005596
公开日2011年8月10日 申请日期2011年1月25日 优先权日2010年1月25日
发明者J·M·弗伦斯 申请人:约翰逊控制技术公司