JP2002340935A - 計器用金属製指針軸及び回動内機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 嵌合軸部の形状に工夫を凝らし、加工形状の
簡単化を確保しつつ、その嵌合対象である樹脂製歯車を
相対移動不能に一体成形するようにした計器用金属製指
針軸及び回動内機を提供する。 【解決手段】 樹脂製出力段歯車３０はそのボス３０ｂ
にて金属製指針軸２０の嵌合軸部２０ａに同軸的に嵌合
されている。嵌合軸部２０ａにはその軸方向に凹状切除
部２２が形成されている。嵌合軸部２０ａの外周面には
三つの溝部２３が周方向に形成されている。出力段歯車
３０は指針軸２０の嵌合軸部２０ａとインサート成形さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、計器用金属製指針
軸及び回動内機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、乗用車用計器は、指針を
回動するための回動内機を備えている。この回動内機
は、内機本体と、この内機本体から回動可能に延出して
指針を支持する金属製指針軸とを備えている。

【０００３】ここで、回動内機には、ケーシング内にス
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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記計器に
おいて、出力段歯車で指針軸を同軸的に支持する構成
は、例えば、図４にて示すように、指針軸（図４にて符
号１参照）における出力段歯車（図４にて符号２参照）
の筒状ボス２ａとの嵌合軸部に予めローレット加工ａを
施してローレット軸部１ａとした上で、出力段歯車２を
指針軸１のローレット軸部１ａに樹脂により一体成形す
ることで行っている。

【０００５】しかし、このような構成によると、出力段
歯車２の指針軸１に対する空まわりや当該出力段歯車２
の指針軸１からの軸方向への抜けを防止し得るとして
も、ローレット軸部１ａは加工形状が複雑なため、指針
軸１のローレット加工コストが高いという不具合があ
る。

【０００６】これに対しては、図５にて示すように、ロ
ーレット加工に代えて、嵌合軸部の外周面の一側軸方向
部分を断面略Ｄ形状に切除する加工ｂを施して断面略Ｄ
形状軸部１ｂとした上で、出力段歯車２を指針軸１の断
面略Ｄ形状軸部１ｂに樹脂により一体成形することも考
えられる。しかし、これによると、指針軸１の嵌合軸部
の加工形状はローレット加工を施す場合に比して簡単に
なるが、出力段歯車２が指針軸１から軸方向へ抜け易い
という不具合が生ずる。なお、指針軸１の嵌合軸部の外
周面の全体に亘り断面略Ｄ形状に切除する加工を施すこ
とも考えられるが、これにでは、出力段歯車２の指針軸
１に対する空まわりを防止し難いという不具合が生ず
る。

【０００７】そこで、本発明は、以上のようなことに対
処するため、嵌合軸部の形状に工夫を凝らし、加工形状
の簡単化を確保しつつ、その嵌合対象である樹脂製歯車
を相対移動不能に一体成形するようにした計器用金属製
指針軸及び回動内機を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決にあた
り、請求項１に記載の発明に係る計器用金属製指針軸
は、樹脂製歯車（３０）の筒状ボス（３０ｂ）と嵌合さ
れる嵌合軸部（２０ａ）を有し、この嵌合軸部にて歯車
とインサート成形される。

【０００９】当該指針軸において、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）とを有することを特徴
とする。

【００１０】このように指針軸の嵌合軸部に凹状切除部
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、当該ボスのう
ち嵌合軸部の切除部内に隆起する部分が、当該ボスの嵌
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。その結果、指針軸が回動
されても、出力段歯車のボスが指針軸の嵌合軸部から軸
方向に抜けたり或いは当該嵌合軸部に対し空まわりした
りすることはない。また、嵌合軸部の切除部及び溝部の
形成は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。

【００１１】また、請求項２に記載の発明に係る計器用
回動内機は、ケーシング（１０）内にて回動可能に支持
されて当該ケーシングから延出する金属製指針軸（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）とを有する減速
歯車列（Ｇ）とを備える。

【００１２】当該回動内機において、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
れていることを特徴とする。

【００１３】このように、請求項１に記載の指針軸を採
用し、出力段歯車を、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
ト成形することで、請求項１に記載の発明の作用効果を
達成し得る計器用回動内機の提供が可能となる。

【００１４】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
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。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
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。

【００１６】当該計器は、図１にて示すごとく、配線板
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樹脂製ケーシング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、断面コ字状の両ケーシング部材
１０ａ、１０ｂをその各開口部にて互いに嵌着して構成
されている。

【００１７】指針軸２０は、その基端部２１にて、ケー
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。

【００１８】減速歯車列Ｇは、出力段歯車３０と、両中
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。

【００１９】中間歯車５０は、そのボスにて、回動軸４
０ａに同軸的に相対回動可能に支持されるとともに、中
間歯車４０は、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。中間
歯車４０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間に回動可能不能に支持されて
いる。

【００２０】入力段歯車６０は、ステップモータＭの後
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。なお、図１において、符号１３は、出力
段歯車３０を付勢する彎曲状ばねを示す。

【００２１】ステップモータＭは、マグネットロータ７
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間に相対回動不能に支持され
ている。

【００２２】ヨーク８０は、ケーシング１０の両ケーシ
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、図示しない各界磁巻線とともに
ステップモータＭのステータを構成する。

【００２３】次に、指針軸２０の構成につき、出力段歯
車３０の構成との関係において図１乃至図３を参照して
詳細に説明する。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２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２及び図３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。

【００２４】また、各溝部２３は、嵌合軸部２０ａの外
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。

【００２５】本実施形態では、指針軸２０の嵌合軸部２
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に同軸的にかつ一体的に
支持している。

【００２６】以上のように構成した本実施形態において
は、ステップモータ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。

【００２７】ここで、指針軸２０の嵌合軸部２０ａに
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。

【００２８】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。

【００２９】その結果、上述のように指針軸２０がステ
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。

【００３０】なお、本発明の実施にあたり、凹状切除部
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。

【００３１】また、本発明の実施にあたり、ステップモ
ータＭに代えて、各種の電動機を用いてもよい。

【００３２】また、本発明の実施にあたり、乗用車用計
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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す要部断面図である。

【図２】図１の指針軸と出力段歯車との関係を示す断面
図である。

【図３】（ａ）は図２にて３ａ−３ａ線に沿う断面図で
あり、（ｂ）は図２にて３ｂ−３ｂ線に沿う断面図であ
る。

【図４】従来の指針軸と出力段歯車との構成関係を示す
断面図である。

【図５】従来の指針軸と出力段歯車との他の構成関係を
示す断面図である。

【符号の説明】

１０…ケーシング、２０…指針軸、２０ａ…嵌合軸部、
２２…切除部、２３…溝部、３０…出力段歯車、３０ｂ
…ボス、６０…入力段歯車、Ｇ…減速歯車列、Ｍ…ステ
ップモータ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂製歯車（３０）の筒状ボス（３０
   ｂ）と嵌合される嵌合軸部（２０ａ）を有し、この嵌合
   軸部にて前記歯車とインサート成形される計器用金属製
   指針軸において、 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）とを有することを特徴とする計器用金属製指針
   軸。
2. 【請求項２】 ケーシング（１０）内にて回動可能に支
   持されて当該ケーシングから延出する金属製指針軸（２
   ０）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）とを
   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、 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いることを特徴とする計器用回
   動内機。