CN102105765B - 指针照明结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种简单的指针照明结构，而其中能够使得包含指针体的转子部轻量化。指针运动体(1)的容纳盖(20)包括含有转子(32)和中间齿轮(33)、输出齿轮(34)等的旋转驱动机构。旋转驱动机构将基于测量量的旋转传递到输出齿轮(34)，并利用输出齿轮(34)使由轴承(22c)支撑的指针体(10)旋转。轴承22c可旋转地支撑指针体10的轴(11)。指针体(10)的指针(12)根据指针体(10)围绕着轴(11)的旋转来指示测量值。设置光源(13)，用于照亮指针体(10)的指针(12)。在指针运动体(1)中，轴承(22c)由可透光材料形成，来自光源(13)的光能够透过该可透光材料，并且在光的光路上，该轴承(22c)在比指针体(10)的轴(11)更接近光源(13)的位置处与容纳盖(20)的下盖(22)一体地形成。

Description

指针照明结构
技术领域
本发明涉及一种指针照明结构，该照明结构利用从光源照射并透过指针的光对在计量仪表的刻度盘上旋转以指示测量值的指针照明。
背景技术
在通常已知的这类指针照明结构的一个当中，指针体的轴被外壳可旋转地支撑，该外壳在轴的下侧包含要与该轴一体地旋转的输出齿轮，以及置于该输出齿轮附近的步进电机等(参见专利文献1)。具体地，外壳由分别具有开口的上下两部分构成。形成在输出齿轮的上侧和下侧处的轴承(要与开口接触的零件)分别与两个开口接合。在外壳内，步进电机的电机轴侧处的小齿轮与指针体的轴侧处的输出齿轮相啮合。当电机轴旋转时，经由小齿轮和输出齿轮将旋转传递到指针(指针体的在刻度板上的部分)。
此外，印刷电路板上的光源设置在下外壳的开口下方以便向输出齿轮照射光，并且位于指针体的轴的下侧处的输出齿轮由透明材料形成。从光源发出的光透过输出齿轮及指针体的轴，并且被指针体内的轴的上端侧处的反射面反射，从而照射刻度盘上方的指针。
引用列表
专利文献
专利文献1：美国专利No.5603283
发明内容
然而，在专利文献1的指针照明结构中，为了使得形成在与指针体的轴一体化的输出齿轮的上侧和下侧处的轴承能够与两个外壳的上下开口接合，包括轴和输出齿轮的旋转部在垂直方向上需要具有足够的长度。结果，旋转部的重量，即，指针旋转时的惯性增大，并且妨碍了指针的平稳旋转。此外，在该指针照明结构中，轴承精细地形成在输出齿轮的上侧和下侧处，并且需要零部件的复杂加工。
本发明的目的是提供能够解决上述问题的指针照明结构。
问题的解决
为了实现上述目的，提供根据本发明的指针照明结构，包括：指针体，该指针体包括轴和指针，该指针根据其围绕所述轴的旋转来指示测量值；轴承，该轴承可旋转地支撑所述指针体的所述轴；旋转驱动机构，该旋转驱动机构用于使由所述轴承支撑的所述指针体旋转；容纳盖，该容纳盖容纳所述旋转驱动机构；以及光源，该光源用于照亮所述指针体的所述指针，其中所述轴承由可透光材料形成，来自所述光源的光能够透过该可透光材料，并且在所述光的光路上比所述指针体的所述轴更靠近所述光源的位置处，该轴承与所述容纳盖一体地形成。
此外，将该指针照明结构构造成包括输出齿轮，旋转从所述旋转驱动机构传递到该输出齿轮，在该输出齿轮中形成通孔，并且其中所述轴承具有从所述容纳盖朝着所述指针体突出的形状，并且被插入到所述输出齿轮的所述通孔的一端侧中，从而可旋转地支撑该输出齿轮，并且所述指针体的所述轴被插入到所述输出齿轮的所述通孔的另一端侧中而被固定地连接于该输出齿轮。
此外，将该指针照明结构构造成：所述容纳盖包括与所述轴承一体地形成的下盖，以及设置有朝着所述指针体突出的筒状突出部的上盖，并且所述输出齿轮的突出部与所述筒状突出部的内侧接合，所述输出齿轮的该突出部限定了该输出齿轮的所述通孔的另一端侧，以便限制所述输出齿轮的运动。
本发明的效果
在根据本发明的指针照明结构中，可旋转地支撑指针体的轴的轴承与容纳盖一体地形成，并且因此，结构简单并能容易地制造。此外，通过将轴承设置为靠近指针体，能够减小指针体的轴的长度，并且因此，能够使包含指针体的旋转部轻量化。
附图说明
图1示出了根据本发明的指针运动体的外观图(a)和剖视图(b)。
图2是示出了在将容纳盖的上盖拆离的状态下指针运动体的剖视图。
图3示出了根据本发明的指针运动体的各零部件的结构。
参考标号列表
1指针运动体
10指针体
10a指针体的轴的上端处的反射面
11指针体的轴
11a指针体的轴的入射面
12指针
13光源
20容纳盖
21上盖
21a筒状突出部
22下盖
22a转子的轴承
22b中间齿轮的轴承
22c轴承
31线圈定子组件(旋转驱动机构的一部分)
31a线圈
31b定子
32转子(旋转驱动机构的一部分)
32a转子齿轮
33中间齿轮(旋转驱动机构的一部分)
34输出齿轮
34a输出齿轮的突出部
41a转子轴(旋转驱动机构的一部分)
41b中间齿轮轴(旋转驱动机构的一部分)
A输出齿轮中的通孔
M旋转驱动机构
具体实施方式
现在，将参考附图来描述根据本发明的实施例。要注意的是，为了使本发明的结构和优点容易理解，附图包括示意性夸张的部分。
(实施例)
将参考附图1至3来描述根据本发明的指针照明结构所适用的计量仪表的指针运动体。如图1中的(a)、(b)和图2所示，指针运动体1包括大致呈L形状的指针体10。该指针体10能够绕着轴11旋转，并且轴11以一个方向(在图中是向下)从指针12的基端延伸。指针12的尖端适于根据其旋转在刻度盘(未示出)上指示测量值。
此外，指针体10能够透光，并且指针运动体1设置有光源13。利用从光源13发出的光来照亮指针体10(指针体10的尖端)。光源13可以是未示出的印刷电路板上的LED。作为用于指针体10的材料，可以使用a)用于轴11的聚碳酸酯和用于指针12的丙烯酸树脂，b)用于轴11和指针12二者的聚碳酸酯，或者c)用于轴11和指针12二者的丙烯酸树脂。
如图3所示，指针运动体1的容纳盖20由上盖21和下盖22形成，并且在其中容纳了旋转驱动机构M、输出齿轮34等。分别设置在上盖21的下边缘上和下盖22的上边缘上的接合部互相接合，从而使上盖21与下盖22闭合。上盖21可以由诸如变性聚丙乙烯(变性PPE)的非透明材料形成，而下盖22可以由聚碳酸酯或丙烯酸树脂形成。(在传统的指针运动体中，变形PPE用于上盖和下盖二者。)
该实施例中的指针运动体1的特征在于，与指针体10的轴11一体地旋转的输出齿轮34以及用于支撑该输出齿轮34的轴承22c。旋转驱动机构M基于指示测量量的电信号而产生旋转，并将该旋转传递到输出齿轮34。
下面将进行更具体的描述。(1)旋转驱动机构M与已知步进电机中所包括的旋转驱动机构大致相同，并且例如，可以采用与在JP-A-2001-327150中公开的步进电机中的用于将旋转传递到输出轴的指针齿轮的机构相同的机构。简言之，旋转驱动机构M包括图3中的线圈定子组件(线圈定子单元)31、转子32和中间齿轮33，以及图1(b)中的转子轴41a和中间齿轮轴41b等等。线圈定子组件31(图3中)包括定子31b和两个线圈31a，并且该两个线圈31a分别具有两个端子a和b。转子32被转子轴41a(图1(b))支撑，并且轴承22a设置在下盖22上，而中间齿轮33被中间齿轮轴41b(图1(b))和轴承22b可旋转地支撑。当在各线圈31a的端子a和b之间供给电信号时，产生磁力，并且通过该磁力使转子32旋转。经由转子32的转子齿轮32a和中间齿轮33将旋转传递到输出齿轮34。
(2)将输出齿轮34固定到指针体10的轴11，以便与该轴11一体地旋转(图1(b))。此外，输出齿轮34被轴承22c可旋转地支撑，并且将旋转从旋转驱动机构M传递到指针体10的轴11。具体来说，轴承22c以从下盖22向上突出的形状与该下盖22一体地形成，并且经由输出齿轮34可旋转地支撑指针体10的轴11。来自旋转驱动机构M的旋转被传递到与输出齿轮34一体化并被轴承22c支撑的指针体10，因此，使指针体10的指针12旋转。
下面将更加具体地描述用于将旋转从输出齿轮34传递到指针体10的轴11的结构。如图2中所示，输出齿轮34设置有通孔A。轴承22c从该通孔A的下端插入到输出齿轮34的该通孔A中，以可旋转地支撑输出齿轮34。另一方面，指针体10的轴11从该通孔A的上端侧插入到该通孔A中，并且该轴11的下端部压配合或接合到该通孔A中。此外，上盖21具有以筒状向上突出的筒状突出部21a，并且在输出齿轮34上侧处的突出部34a与上盖21的筒状突出部21a的内侧相接合。输出齿轮34的突出部34a与上盖21的筒状突出部21a之间的接合限制了输出齿轮34在容纳盖20内的上部中的运动，并且有效地协助输出齿轮34被下盖22的轴承22c支撑。
来自光源13的光的路径如下确定。如图1(b)所示，轴承22c在下盖22中所设置的位置在光的光路上相比于指针体10的轴11更靠近光源13。如上所述，彼此一体地形成的轴承22c和下盖22允许光从光源13透过该轴承22c和下盖22。在该实施例中，来自光源13的光首先透过轴承22c的内部，并且到达在指针体10的轴11的下端处的入射面11a。此外，光在轴11内部向上前进，并且在轴11的上端处被反射面10a转向，以被引导至指针12的尖端侧。
在如上所述的指针运动体1中，可旋转地支撑指针体10的轴11的轴承22c与容纳盖20的下盖22一体地形成。因此，结构是简单的并且能够容易地制造。此外，在指针运动体1中，通过使轴承22c明显地突出而靠近指针体10，能够减少指针体10的轴11的长度，因此，能够使得包括指针体10的旋转部轻量化。由此使得旋转部轻量化，减小了指针旋转时的惯性。以这种方式，即使当测量值突然波动时，也可以使得旋转平稳。此外，由于旋转部的惯性减小，所以即使测量值突然改变，也可以防止电信号对两个线圈31a的控制脉冲与转子32的旋转之间的同步性的丧失，即，可以提高耐失步性。
在传统的指针照明结构中，轴承精细地形成在输出齿轮的上侧和下侧，各零部件以复杂的方式工作，此外，花费大量的时间来组装各零部件。因此，在传统的指针照明结构中，由于包括指针体的轴和输出齿轮的旋转部在垂直方向上需要具有相当长的长度，所以该旋转部是重的。在根据本发明的指针运动体1中解决了这些缺点。
(其他实施例)
尽管前面通过具体实施例已经描述了本发明，但是本发明并不局限于上述实施例。在不脱离本发明要点的范围内，还可以通过修改实施例来实施本发明。
a)例如，轴承22c形成为从下盖22突出的凸状，但是该轴承22c也可以形成为从下盖22凹陷的凹部。在后者的情况中，输出齿轮34的下部形成为凸状，以便与轴承的凹状接合。
b)轴承22c与下盖22一体地形成，并且整个一体形成的单元都由透明材料构成。相反地，可以是仅仅是对应于轴承的部分由透明材料构成。
c)假定指针10和轴承22c是透明的(可以是半透明的)，而除了指针体10和轴承22c之外的那些部分是不透明的。然而，还可以使指针体的轴、轴承等从不透明的材料形成为中空状，并且使来自光源的光可以透过该指针体的轴、轴承。
d)尽管在上述实施例中没有具体描述，刻度盘设置在指针12上方或者指针12与上盖21之间(图1(a))。在刻度盘设置在指针12上方的情况下，将透明材料用于该刻度盘。
e)还可以通过轴承来可旋转地支撑指针体的轴，并且可以通过包含线圈、定子和转子的旋转驱动机构来直接使指针体的轴旋转，而不使用诸如转子齿轮32a、中间齿轮33和输出齿轮34这样的齿轮。
工业实用性
通过在根据本发明的指针照明结构中采用输出齿轮和用于支撑输出齿轮的轴承，本发明对于实现制造的简化以及减小包含指针体的旋转部的重量是有用的。

Claims (2)

1.一种指针照明结构，该指针照明结构包括：
指针体，该指针体包括轴和指针，该指针根据其围绕所述轴的旋转来指示测量值；
轴承，该轴承可旋转地支撑所述指针体的所述轴；
旋转驱动机构，该旋转驱动机构用于使由所述轴承支撑的所述指针体旋转；
容纳盖，该容纳盖容纳所述旋转驱动机构；
光源，该光源用于照亮所述指针体的所述指针；以及
输出齿轮，来自所述旋转驱动机构的旋转被传递到该输出齿轮，在该输出齿轮中形成通孔，其中
所述轴承由可透光材料形成，来自所述光源的光能够透过该可透光材料，并且在所述光的光路上，所述轴承在比所述指针体的所述轴更接近所述光源的位置处与所述容纳盖一体地形成，
所述轴承具有从所述容纳盖朝着所述指针体突出的形状，并且被插入到所述输出齿轮的所述通孔的一端侧中，从而可旋转地支撑该输出齿轮，并且
所述指针体的所述轴被插入到所述输出齿轮的所述通孔的另一端侧中而固定地连接于该输出齿轮。
2.根据权利要求1所述的指针照明结构，其中
所述容纳盖包括与所述轴承一体地形成的下盖，以及具有朝着所述指针体突出的筒状突出部的上盖，并且
所述输出齿轮的突出部与所述筒状突出部的内侧接合，所述输出齿轮的该突出部限定该输出齿轮的所述通孔的另一端侧，以便限制所述输出齿轮的运动。
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