JP2002340631A - 計器用回動内機 - Google Patents
計器用回動内機Info
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Abstract
した計器用回動内機を提供する。 【解決手段】 指針軸20は、その基端部21にてケー
シング部材10bのボス11a内に回動可能に同軸的に
支持されており、この指針軸20は、基端部21からケ
ーシング部材10aの筒部12aから回動可能に延出し
ている。出力段歯車30は、そのボス30bにて指針軸
20の嵌合軸部20aに同軸的に支持されている。当該
出力段歯車30のボス30bは、ケーシング部材10b
のボス11aと板ばね100の長手方向中央部101と
の間にこの長手方向中央部101のばね力に抗して挟持
されている。板ばね100は、ケーシング部材10aの
収容部13内に収容されている。
Description
関する。
は、内機本体と、この内機本体から回動可能に延出して
指針を支持する指針軸とを備えている。
テップモータ及びこのステップモータにより駆動される
減速歯車列を組み付けて構成したものがある。当該減速
歯車列は、指針軸を同軸的に支持する樹脂製出力段歯車
を備えている。
機において、指針軸は、その基端部にて、ケーシング内
にてその下壁に形成したボスにより回動可能に支持され
ており、当該指針軸は、その基端部からケーシングの上
壁を通り回動可能に延出している。そして、出力段歯車
は、ケーシング内にて指針軸の嵌合軸部に同軸的に支持
されている。これにより、指針軸は出力段歯車と共にケ
ーシングに回動可能に支持される。
脂ばねをケーシングの内壁の一部に係止させて、指針軸
の軸方向への移動を防止するようにしている。
ると、樹脂ばねが、その弾性限界を超えて変形し原形状
に復帰できず、ばねとしての正常な機能を維持できない
という不具合がある。また、樹脂ばねは周囲温度変化の
影響を受けてクリープ変形し、ばねとしての正常な機能
を維持できないという不具合もある。
処するため、指針軸の軸方向移動を確実に防止するよう
にした計器用回動内機を提供することを目的とする。
り、請求項1に記載の発明に係る計器用回動内機は、両
ケーシング部材(10a、10b)を互いに組み付けて
構成するケーシング(10)と、両ケーシング部材の各
対向壁(11、12)の一方に形成した支持部(11
a)内に回動可能に支持される基端部(21)を有し、
この基端部から他方の対向壁(12)の挿通部(12
a)を通り回動可能に延出する指針軸(20)と、ケー
シング内に支持される電動機(M)と、指針軸に同軸的
にかつ相対移動不能に支持される筒状ボス(30b)を
有する出力段歯車(30)及び電動機に同軸的に支持さ
れる入力段歯車(60)を有する減速歯車列(G)とを
備える。
を備え、他方の対向壁は、その内面のうち挿通部の外周
部分を底面(13a)としこの底面の外周縁からボスに
向けその軸方向に沿い環状壁(13b)を延出してなる
収容部(13)を有している。
壁の支持部に向けて出力段歯車のボスを付勢するよう
に、収容部内に収容されており、指針軸は、出力段歯車
のボスを板ばねにその弾力に抗して当接させるように、
板ばねを通して他方の対向壁の挿通部に挿通して延出さ
れている。
は、板ばねと一方の対向壁の支持部との間に軸方向に移
動不能に維持され得る。ここで、上述のように板ばねを
収容部内に収容することで、当該板ばねは収容部の環状
壁により底面に沿う方向への移動を規制される。従っ
て、指針軸を板ばねを通して挿通部に挿通することが容
易にかつ適正になされ得る。
回動内機は、両ケーシング部材(10a、10b)を互
いに組み付けて構成するケーシング(10)と、両ケー
シング部材の各対向壁(11、12)の一方に形成した
支持部(11a)内に回動可能に支持される基端部(2
1)を有し、この基端部から他方の対向壁(12)の挿
通部(12a)を通り回動可能に延出する指針軸(2
0)と、ケーシング内に支持される電動機(M)と、指
針軸に同軸的にかつ相対移動不能に支持される筒状ボス
(30b)を有する出力段歯車(30)及び電動機に同
軸的に支持される入力段歯車(60)を有する減速歯車
列(G)とを備える。
を備え、他方の対向壁は、その内面のうち挿通部の外周
部分を底面(13a)としこの底面の外周縁からボスに
向けその軸方向に沿い環状壁(13b)を延出してなる
収容部(13)を有している。
が、その弾力を、収容部の底面側から一方の対向壁の支
持部に向けて発生し得るように、収容部内に収容された
後、指針軸が、出力段歯車のボスを板ばねにその弾力に
抗して当接させるように、板ばねを通して他方の対向壁
の挿通部に挿通して延出される。
は、板ばねと一方の対向壁の支持部との間に軸方向に移
動不能に維持され得る。ここで、上述のように板ばねを
収容部内に収容するので、当該板ばねは収容部の環状壁
により底面に沿う方向への移動を規制される。従って、
上述のように板ばねを収容部内に収容した後に、指針軸
を板ばねを通して挿通部に挿通するので、この挿通が容
易にかつ適正になされ得る。
回動内機は、両ケーシング部材(10a、10b)を互
いに組み付けて構成するケーシング(10)と、両ケー
シング部材の各対向壁(11、12)の一方に形成した
支持部(11a)内に回動可能に支持される基端部(2
1)を有し、この基端部から他方の対向壁(12)の挿
通部(12a)を通り回動可能に延出する金属製指針軸
(20)と、ケーシング内に支持される電動機(M)
と、指針軸の嵌合軸部(20a)に同軸的に嵌合される
筒状ボス(30b)を有する出力段歯車(30)及び電
動機に同軸的に支持される入力段歯車(60)を有する
減速歯車列(G)とを備える。
を備え、嵌合軸部は、その外周面の一側軸方向部分を軸
方向に凹状に切除して形成した切除部(22)と、外周
面にその周方向に沿い形成した少なくとも一つの溝部
(23)とを有しており、出力段歯車は、そのボスに
て、嵌合軸部に切除部及び各溝部を介し嵌合するよう
に、嵌合軸部とインサート成形されている。
通部の外周部分を底面(13a)としこの底面の外周縁
からボスに向けその軸方向に沿い環状壁(13b)を延
出してなる収容部(13)を有しており、板ばねは、収
容部の底面側から一方の対向壁の支持部に向けて出力段
歯車のボスを付勢するように、収容部内に収容されてい
る。
は、板ばねと一方の対向壁の支持部との間に軸方向に移
動不能に維持され得る。ここで、上述のように板ばねを
収容部内に収容することで、当該板ばねは収容部の環状
壁により底面に沿う方向への移動を規制される。従っ
て、指針軸を板ばねを通して挿通部に挿通することが容
易にかつ適正になされ得る。
状切除部及び溝部を形成するので、出力段歯車が、その
ボス部にて、嵌合軸部に切除部及び各溝部を介し嵌合す
るように、嵌合軸部とインサート成形されれば、ボスの
うち嵌合軸部の切除部内に隆起する部分が、ボスの嵌合
軸部との間の相対的回動を防止し、ボスのうち嵌合軸部
の溝部内に隆起する部分が、ボスの嵌合軸部との間の相
対的軸方向移動を防止する。
の間の一体形成によれば、指針軸に軸方向に荷重がかか
っても、上述のように出力段歯車の指針軸の嵌合軸部と
の嵌合の維持を確保しつつ、上述のように指針軸の軸方
向移動を防止し得る。
求項1乃至3のいずれか一つに記載の発明において、収
容部の底面側からボスに向け凸な彎曲形状を有するよう
に形成されて挿通部に対応する貫通穴部(101a)を
有しており、指針軸の挿通部への挿通は、板ばねの挿通
穴部を通してなされる。これにより、請求項1乃至3の
いずれか一つに記載の発明の作用効果をより一層向上で
きる。
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
に基づき説明する。図1は、本発明が乗用車用計器の第
1実施形態を示しており、この計器は当該乗用車の車室
内に設けたインストルメントパネル(図示しない)に配
設される。
Pと、回動内機Dとを備えている。回動内機Dは、配線
板Pの裏面に取り付けられるケーシング10と、金属製
指針軸20と、ケーシング10内に組み付けたステップ
モータM及び減速歯車列Gとを備えている。なお、ケー
シング10は、断面コ字状の樹脂製両ケーシング部材1
0a、10bをその各開口部にて互いに嵌着して構成さ
れている。
シング10内にてその下側壁11に形成した筒状ボス1
1a内に回動可能に支持されており、この指針軸20
は、ケーシング10の上壁12に形成した筒部12aを
通り同軸的にかつ回動可能に基端部21から延出してい
る。これにより、指針軸20は、ケーシング10によ
り、そのボス11a及び筒部12aでもって、同軸的に
かつ回動可能に支持されている。
間歯車40、50と、入力段歯車60とを備えている。
出力段歯車30は、ケーシング10内にて、指針軸20
に同軸的に支持されているもので、この出力段歯車30
は、大径の平歯車部30aに筒状ボス30bを一体に形
成して構成されている。
相対回動可能に支持されており、中間歯車40は、当該
中間歯車50のボスに同軸的に相対回動不能に支持され
ている。ここで、中間歯車40はピニオン歯車であり、
中間歯車50は、平歯車である。また、この中間歯車4
0は、平歯車部30a及び中間歯車50よりも小径の歯
車であって、平歯車部30aと噛合している。なお、回
動軸40aは、図1にて指針軸20の右側において、上
下両壁12、11間に回動不能に支持されている。
述するマグネットロータ70の筒状ボス71に同軸的に
支持されている。この入力段歯車60は、平歯車部30
a及び中間歯車50よりも小径のピニオン歯車からな
り、中間歯車50と噛合している。本実施形態では、出
力段歯車30、両中間歯車40、50及び入力段歯車6
0は、噛合音を発生しないか或いは少なくとも発生しに
くい合成樹脂(例えば、柔らかい合成樹脂)でもって形
成されている。
0と、環状ヨーク80とを備えている。マグネットロー
タ70は、非磁性材料からなる筒状ロータ部70aと、
このロータ部70aの外周面にその周方向に沿い多数の
マグネット部70bを嵌着して形成されており、ロータ
部70aは、その筒状ボス71にて、回動軸70cに同
軸的に相対回動可能に支持されている。なお、多数のマ
グネット部70bは、N磁極部とS磁極部とを交互にロ
ータ部70aの外周面に嵌着してなるものである。ま
た、回動軸70cは、図1にて回動軸40aの右側にお
いて、上下両壁12、11間に回動不能に支持されてい
る。
ング部材10a、10bの各開口部間に介装されてお
り、このヨーク80は、各界磁巻線90とともにステッ
プモータMのステータを構成する。
車30の構成との関係において図1、図3及び図4を参
照して説明する。出力段歯車30は、ボス30bにて、
指針軸20の嵌合軸部20aに同軸的に嵌合されてい
る。嵌合軸部20aは、図1及び図3にて示すごとく、
切除部22と、3つの溝部23とを備えている。切除部
22は、図3及び図4にて示すごとく、嵌合軸部20a
の外周面の一側軸方向部分を軸方向に断面略D形凹状に
切除加工することで形成されている。
周面にその周方向に沿いかつ軸方向には間隔をおいて形
成されている。従って、出力段歯車30のボス30b
は、その内周面にて、切除部22の表面及び各溝23の
内表面に密着している。このため、ボス30bのうち嵌
合軸部20aの凹状切除部22内に隆起する部分が、ボ
ス30bの嵌合軸部20aとの間の相対的回動を防止
し、ボス30bのうち嵌合軸部20aの各溝部23内に
隆起する部分が、ボス30bの嵌合軸部20aとの間の
相対的軸方向移動を防止する。
0aを、出力段歯車30の嵌合軸部20aとのインサー
ト成形用金型内に維持し、当該インサート成形用金型内
に上記合成樹脂を供給することで、出力段歯車30を嵌
合軸部20aとインサート成形することで、上述のよう
に出力段歯車30を指針軸20に同軸的に支持してい
る。
構成につき、ケーシング10との関係において、図1及
び図2を参照して説明する。回動内機Dは、長方形状の
板ばね100を備えており、この板ばね100は、ケー
シング10の上壁12(即ち、上側ケーシング部材10
aの上壁)に筒部12aの内端開口部に対応して形成し
た収容部13内に収容されている。
にて図示上下方向)の中央部101にて、長手方向両端
部102から図1にて図示右方へ突出するように、彎曲
形成されている。ここで、板ばね100は、その長手方
向両端部102から長手方向中央部101にかけて収容
部13の開口面側に向け緩やかに凸な彎曲形状となって
おり、この板ばね100の長手方向中央部101には、
挿通穴部101aが形成されている。この挿通穴部10
1aは、図2にて図示上下方向に長い径を有する長穴形
状となっているが、この挿通穴部101aの挿通面形状
は、指針軸20の挿通可能な形状であれば円形状その他
の形状であってもよい。但し、板ばね100は、出力段
歯車30のボス30bの軸方向端面よりも広い(図1参
照)。
の内面のうち筒部12aの内端開口部の周囲部分を底面
13aとし、この底面13aから出力段歯車30側に向
けリブ状に環状壁13bを延出して形成されている。こ
こで、環状壁13bの開口面は、この開口面からみた板
ばね100の面形状と相似の長方形状を有し、当該板ば
ね100よりも幾分広い。これにより、板ばね100を
収容部13内に収容したとき、板ばね100の挿通穴部
101aは、筒部12aの内端開口部に対応し得る。
て、ケーシング10内への指針軸20及び出力段歯車3
0の組み付けは次のようにして行う。
び減速歯車列Gのうち出力段歯車30及び両中間歯車4
0、50以外の構成部分を上述のように組み付けたケー
シング部材10aを準備して上壁12を下側にして保持
する。ここで、板ばね100は、図5にて示すごとく、
ケーシング部材10aの収容部13内に収容されてい
る。これにより、板ばね100は、その長手方向両端部
102にて収容部13の底面13aに着座している。
力段歯車30を嵌合軸部20aにインサート成形により
一体形成してなる指針軸20をその先端部から板ばね1
00の挿通穴部101aに挿通した後筒部12aに挿通
する。このとき、板ばね100は、収容部13内に収容
されて環状壁13bにより横方向の移動を規制されてい
るから、指針軸20の板ばね100の挿通穴部101a
及び筒部12a内への挿通を可能にする程度に位置決め
精度よく当該板ばね100は収容部13内に仮止めされ
ていることになる。従って、指針軸20の板ばね100
の挿通穴部101a及び筒部12aへの挿通は容易にか
つ適正になされ得る。
スに同軸的に支持した状態にて、中間歯車50を回動軸
40aに同軸的に支持する。これにより、中間歯車40
は、出力段歯車30の平歯車部30aと噛合する。
グ部材10aに組み付ける。これに伴い、指針軸20の
基端部21はケーシング部材10bのボス11a内に回
動可能に支持される。このとき、出力段歯車30のボス
30bは、その軸方向両端面にて、ボス11aの内端面
と板ばね100の長手方向中央部101との間に当該長
手方向中央部101のボス30b側へのばね力に抗して
挟持される。その結果、指針軸20の軸方向移動が確実
に防止され得る。
テップモータMが回転すると、減速歯車列Gにおいて
は、入力段歯車60が回転する。これに伴い、出力段歯
車60が、入力段歯車60により両中間歯車50、40
を介し減速回転されて、指針軸20を回動する。
は、上述のごとく、切除部22が、軸方向に断面略D形
凹状に形成されるとともに、各溝部23が外周方向に形
成されている。そして、このような構成の嵌合軸部20
aが、出力段歯車30と上述のように合成樹脂によりイ
ンサート成形されている。従って、上述のように、ボス
30bのうち嵌合軸部20aの切除部22内に隆起する
部分が、ボス30bの嵌合軸部20aとの間の相対的回
動を防止し、ボス30bのうち嵌合軸部20aの各溝部
23内に隆起する部分が、ボス30bの嵌合軸部20a
との間の相対的軸方向移動を防止する。
ップモータMにより減速歯車列Gにより減速回動されて
も、出力段歯車30のボス30bが指針軸20の嵌合軸
部20aから軸方向に抜けたり或いは当該嵌合軸部20
aに対し空まわりしたりすることなく、出力段歯車30
は指針軸20との間の同軸的支持を確実に維持し得る。
また、嵌合軸部20aの切除部22及び各溝部23の形
成がローレット加工に比べて非常に簡単な加工で済むた
め、以上のような作用効果は、指針軸のコスト高を招く
ことなく、達成できる。
30との間の一体形成によれば、指針軸20に軸方向に
荷重がかかっても、上述のように出力段歯車30の指針
軸20の嵌合軸部20aとの嵌合の維持を確保しつつ、
上述のように指針軸20の軸方向移動を防止し得る。
0に代えて、皿状の板ばねや断面略コ字状板ばね等を採
用してもよい。ここで、断面略コ字状板ばねは、板ばね
100と同様に出力段歯車30のボス30bに向けて凸
な形状にて断面円弧板状に吐出する板ばね部の長手方向
両端から両脚部をボス30bとは反対側へコ字状に屈曲
するように構成する。
0は長方形状に限ることなく、一般に四角形状であれば
よい。
態とは異なり、出力段歯車30のボス30bの一側端面
を板ばね100の長手方向中央部101に当接させると
ともに指針軸20の基端部21の端面をケーシング部材
10aのボス11aの底面に当接させることで、板ばね
100の長手方向中央部101とボス11aの底面との
間に出力段歯車30のボス30bの一側端面及び指針軸
20の基端部21の端面を板ばね100のばね力に抗し
て挟持するようにしても、上記実施形態と同様の作用効
果を達成し得る。この場合には、ボス11aに代えて、
基端部21を支持する支持穴部を下壁11にその内面側
から形成するようにしてもよい。
態とは異なり、ケーシング部材10aのボス11aを廃
止して、出力段歯車30のボス30bの両軸方向端面を
板ばね100の長手方向中央部101とケーシング部材
10bの下壁11との間に回動可能に挟持するようにし
ても、上記実施形態と同様の作用効果を達成し得る。こ
の場合には、ボス11aに代えて、基端部21を支持す
る支持穴部を下壁11にその内面側から形成する。
0において、挿通穴部101aに代えて、長手方向中央
部101にはその中央部から外方へ切り欠きを形成し、
この切り欠き及び筒部12に指針軸20を挿通すること
で上記実施形態と同様の作用効果を達成できる。
10には、筒部12aに代えて、指針軸20を挿通する
ための挿通穴部を形成してもよい。
態とは異なり、指針軸20の嵌合軸部20aの切除部2
2及び各溝部23を廃止して当該嵌合軸部20aを円柱
状とし、この円柱状嵌合軸部を出力段歯車30のボス3
0b内に圧入するようにしてもよい。この場合、指針軸
20は樹脂製であってもよい。
22の嵌合軸部20aに対する切除加工形状は、軸方向
に凹状であれば、その形状に特に制限はない。また、溝
部23の数は、上記実施形態にて述べたように3つに限
定する必要なはなく、適宜変更して実施してもよく、例
えば、1つ、2つ或いは4つでもよい。
ータMに代えて、各種の電動機を用いてもよい。
器に限ることなく、一般的に自動車その他の車両や船舶
用計器その他各種の計器に本発明を適用してもよい。
成を示す図である。
図である。
あり、(b)は図3にて4b−4b線に沿う断面図であ
る。
グ部材10aへの組み付け過程を示す説明図である。
11…下壁、12…上壁、12a…筒部、13…収容
部、13a…底面、13b…環状壁、20…指針軸、2
0a…嵌合軸部、21…基端部、22…切除部、23…
溝部、30…出力段歯車、30b…ボス、60…入力段
歯車、100…板ばね、101…長手方向中央部、10
1a…挿通穴部、G…減速歯車列、M…ステップモー
タ。
Claims (4)
- 【請求項1】 両ケーシング部材(10a、10b)を
互いに組み付けて構成するケーシング(10)と、 前記両ケーシング部材の各対向壁(11、12)の一方
に形成した支持部(11a)内に回動可能に支持される
基端部(21)を有し、この基端部から他方の対向壁
(12)の挿通部(12a)を通り回動可能に延出する
指針軸(20)と、 前記ケーシング内に支持される電動機(M)と、 前記指針軸に同軸的にかつ相対移動不能に支持される筒
状ボス(30b)を有する出力段歯車(30)及び前記
電動機に同軸的に支持される入力段歯車(60)を有す
る減速歯車列(G)とを備える計器用回動内機におい
て、 板ばね(100)を備え、 前記他方の対向壁は、その内面のうち前記挿通部の外周
部分を底面(13a)としこの底面の外周縁から前記ボ
スに向けその軸方向に沿い環状壁(13b)を延出して
なる収容部(13)を有しており、 前記板ばねは、前記収容部の底面側から前記一方の対向
壁の前記支持部に向けて前記出力段歯車の前記ボスを付
勢するように、前記収容部内に収容されており、前記指
針軸は、前記出力段歯車の前記ボスを前記板ばねにその
弾力に抗して当接させるように、前記板ばねを通して前
記他方の対向壁の前記挿通部に挿通して延出されている
ことを特徴とする計器用回動内機。 - 【請求項2】 両ケーシング部材(10a、10b)を
互いに組み付けて構成するケーシング(10)と、 前記両ケーシング部材の各対向壁(11、12)の一方
に形成した支持部(11a)内に回動可能に支持される
基端部(21)を有し、この基端部から他方の対向壁
(12)の挿通部(12a)を通り回動可能に延出する
指針軸(20)と、 前記ケーシング内に支持される電動機(M)と、 前記指針軸に同軸的にかつ相対移動不能に支持される筒
状ボス(30b)を有する出力段歯車(30)及び前記
電動機に同軸的に支持される入力段歯車(60)を有す
る減速歯車列(G)とを備える計器用回動内機におい
て、 板ばね(100)を備え、 前記他方の対向壁は、その内面のうち前記挿通部の外周
部分を底面(13a)としこの底面の外周縁から前記ボ
スに向けその軸方向に沿い環状壁(13b)を延出して
なる収容部(13)を有しており、 前記両ケーシング部材の組み付け前に、前記板ばねが、
その弾力を、前記収容部の底面側から前記一方の対向壁
の前記支持部に向けて発生し得るように、前記収容部内
に収容された後、前記指針軸が、前記出力段歯車の前記
ボスを前記板ばねにその弾力に抗して当接させるよう
に、前記板ばねを通して前記他方の対向壁の前記挿通部
に挿通して延出されることを特徴とする計器用回動内
機。 - 【請求項3】 両ケーシング部材(10a、10b)を
互いに組み付けて構成するケーシング(10)と、 前記両ケーシング部材の各対向壁(11、12)の一方
に形成した支持部(11a)内に回動可能に支持される
基端部(21)を有し、この基端部から他方の対向壁
(12)の挿通部(12a)を通り回動可能に延出する
金属製指針軸(20)と、 前記ケーシング内に支持される電動機(M)と、 前記指針軸の嵌合軸部(20a)に同軸的に嵌合される
筒状ボス(30b)を有する出力段歯車(30)及び前
記電動機に同軸的に支持される入力段歯車(60)を有
する減速歯車列(G)とを備える計器用回動内機におい
て、 板ばね(100)を備え、 前記嵌合軸部は、その外周面の一側軸方向部分を軸方向
に凹状に切除して形成した切除部(22)と、前記外周
面にその周方向に沿い形成した少なくとも一つの溝部
(23)とを有しており、 前記出力段歯車は、そのボスにて、前記嵌合軸部に前記
切除部及び各溝部を介し嵌合するように、前記嵌合軸部
とインサート成形されており、 前記他方の対向壁は、その内面のうち前記挿通部の外周
部分を底面(13a)としこの底面の外周縁から前記ボ
スに向けその軸方向に沿い環状壁(13b)を延出して
なる収容部(13)を有しており、 前記板ばねは、前記収容部の底面側から前記一方の対向
壁の前記支持部に向けて前記出力段歯車の前記ボスを付
勢するように、前記収容部内に収容されていることを特
徴とする計器用回動内機。 - 【請求項4】 前記板ばねは、前記収容部の底面側から
前記ボスに向け凸な彎曲形状を有するように形成されて
前記挿通部に対応する挿通穴部(101a)を有してお
り、 前記指針軸の前記挿通部への挿通は、前記板ばねの挿通
穴部を通してなされることを特徴とする請求項1乃至3
のいずれか一つに記載の計器用回動内機。
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