JP2003214911A

JP2003214911A - 計器

Info

Publication number: JP2003214911A
Application number: JP2002008895A
Authority: JP
Inventors: Takashi Komura; 敬司甲村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-01-17
Filing date: 2002-01-17
Publication date: 2003-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】目盛り盤を指示する指示部材の指示範囲をス
トッパにより制限するようにした計器において、指示部
材の回動制限位置精度を向上させる。【解決手段】出力ギア５７ａに備えられた腕部５７ｃ
と回動内機５０に備えられたストッパ５２ｄとの当接に
より、出力ギア５７ａの回動範囲を制限して、指針２０
の指示範囲を制限するようにした計器において、ストッ
パ５２ｄを、出力ギア５７ａの回動中心に対して出力ギ
ア５７ａと噛み合う小ギア５８ｂの側に配置する。これ
により、従来の計器における場合に比べて、ストッパ５
２ｄが、出力ギア５７ａの噛合い部分Ｋに近づくことに
なるので、回転力Ｆにより出力ギア５７ａがねじれて変
形する変形範囲Ｌ１を小さくできる。従って、出力ギア
５７ａのねじれ変形量を小さくでき、ひいては、ストッ
パ５２ｄによる指針２０の回動制限位置精度を向上でき
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、少なくとも２つの
ギアを介して指針等の指示部材に動力を伝達する計器に
関するものであり、特に、車両用の計器に用いて好適な
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の計器において、目盛り盤を指示す
る指針を回動させるための回動内機は、図５に示すよう
に、指針を支持する回転軸５７と、回転軸５７を回動さ
せるモータ５４、５５、５６と、モータ５４、５５、５
６の動力を回転軸５７に伝達する複数のギア５６ａ、５
８ａ、５８ｂ、５７ａとをケーシング５１、５２内に備
えている。

【０００３】そして、複数のギア５６ａ、５８ａ、５８
ｂ、５７ａのうち回転軸５７と一体に回動する出力ギア
５７ａには、ケーシング５１、５２に設けられたストッ
パ５２ｄと当接する腕部５７ｃが備えられている。そし
て、この当接により出力ギア５７ａの回動範囲を制限し
て、指針の指示範囲を制限するようになっている。

【０００４】ここで、複数のギア５６ａ、５８ａ、５８
ｂ、５７ａのうち出力ギア５７ａと噛み合うギアを減速
ギア５８ｂとすると、図５のＣ矢視図である図６に示す
ように、ケーシング５２のストッパ５２ｄは、出力ギア
５７ａの回動中心に対して減速ギア５８ｂと反対の側に
配置されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、出力ギア５７
ａの腕部５７ｃとストッパ５２ｄとが当接した状態から
さらにモータ５４、５５、５６の回転力Ｆが出力ギア５
７ａに加えられると、この回転力Ｆにより出力ギア５７
ａがねじれて変形してしまう。図６中の符号Ｌ０は出力
ギア５７ａの変形範囲を示しており、この変形範囲は、
出力ギア５７ａのうち減速ギア５８ｂと噛み合って回転
力Ｆが加えられる噛合い部分と、腕部５７ｃとストッパ
５２ｄが当接する部分との間の範囲である。

【０００６】そして、図６に示す従来計器では、ストッ
パ５２ｄを、出力ギア５７ａの回動中心に対して減速ギ
ア５８ｂと反対の側に配置しているので、出力ギア５７
ａの噛合い部分とストッパ５２ｄとが大きく離れて位置
することとなり、上述の変形範囲Ｌ０が非常に大きくな
ってしまう。従って、出力ギア５７ａのねじれ変形量が
大きくなり、ストッパ５２ｄによる指針の回動制限位置
精度が悪くなってしまう。

【０００７】本発明は、上記点に鑑み、目盛り盤を指示
する指示部材の指示範囲をストッパにより制限するよう
にした計器において、指示部材の回動制限位置精度を向
上させることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、目盛り盤（１０）と、
目盛り盤（１０）を指し示す指示部材（２０）と、指示
部材（２０）を支持する回転軸（５７）と、回転軸（５
７）を回動させる駆動手段（５４、５５、５６）と、駆
動手段（５４、５５、５６）の動力を回転軸（５７）に
伝達する第１ギア（５８ｂ）および第２ギア（５７ａ）
とを有する回動内機（５０）とを備え、第２ギア（５７
ａ）は、駆動手段（５４、５５、５６）から回転軸（５
７）までの動力伝達経路のうち第１ギア（５８ｂ）に対
して回転軸（５７）側に配置されており、第２ギア（５
７ａ）に備えられた腕部（５７ｃ）と回動内機（５０）
に備えられたストッパ（５２ｄ）との当接により、第２
ギア（５７ａ）の回動範囲を制限して、指示部材（２
０）の指示範囲を制限するようにした計器において、ス
トッパ（５２ｄ）を、第２ギア（５７ａ）の回動中心に
対して第１ギア（５８ｂ）の側に配置したことを特徴と
する。

【０００９】これにより、従来の計器における場合に比
べて、ストッパ（５２ｄ）が、第２ギア（５７ａ）の噛
合い部分に近づくことになるので、腕部（５７ｃ）とス
トッパ（５２ｄ）とが当接した状態で加えられる回転力
Ｆにより第２ギア（５７ａ）がねじれて変形してしまう
際の、第２ギア（５７ａ）の変形範囲を小さくできる。
従って、第２ギア（５７ａ）のねじれ変形量を小さくで
き、ひいては、ストッパ（５２ｄ）による指示部材（２
０）の回動制限位置精度を向上できる。

【００１０】また、請求項２に記載の発明のように、回
動内機（５０）が、第１および第２ギア（５８ｂ、５７
ａ）を回動自在に保持するケーシング（５２）を備えて
いる場合においては、このケーシング（５２）にストッ
パ（５２ｄ）を備えるようにして好適である。

【００１１】また、請求項３に記載の発明では、駆動手
段（５４、５５、５６）はステップモータであり、スト
ッパ（５２ｄ）と腕部（５７ｃ）との当接位置は、指示
部材（２０）の帰零位置に設定されており、当接した状
態の際にステップモータ（５４、５５、５６）の界磁巻
線（５５）に生ずる誘起電圧が所定の閾値電圧以下にな
ったとき、指示部材（２０）が帰零位置に達したものと
判定し、この判定に基づいて、ステップモータ（５４、
５５、５６）の基準位置が設定されるようになっている
ことを特徴とする。

【００１２】このように、駆動手段（５４、５５、５
６）がステップモータであり、ストッパ（５２ｄ）と腕
部（５７ｃ）との当接によりステップモータ（５４、５
５、５６）の基準位置が設定されるようになっている場
合には、指示部材（２０）の回動制限位置精度の向上が
特に望まれるので、このような計器に請求項１または２
に記載の発明を適用して好適である。

【００１３】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一
例である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る車両用計器の
一実施形態を、図１〜図４の図面を参照して説明する。

【００１５】図１は、本発明に係る車両用計器の分解斜
視図であり、図中の符号１は車両に搭載される車両用計
器を示している。この車両用計器１は、車両速度、エン
ジン回転数等を示す目盛及び数字、文字または記号等の
指標が表面に配置された目盛り盤１０を有して構成して
いる。

【００１６】それぞれの目盛り盤１０の正面には、指針
２０を配置している。また、目盛り盤１０の裏側には、
目盛り盤１０の目盛や指標から透過させる光や指針２０
を光輝させるために指針２０内を導光させる光などを、
図示しない照明光源から目盛り盤１０、指針２０に導光
する導光板３０を配置している。

【００１７】導光板３０の裏側には、配線パターンが設
けられた配線板４０を配置しており、この配線板４０の
裏側には、計測量に応じて指針２０を回動させる回動内
機５０を取り付けている。そして、上述した目盛り盤１
０、指針２０、導光板３０、配線板４０、回動内機５０
を一体的に組み付けて、ケース６０に取り付けている。

【００１８】そして、車両用計器１はさらに、目盛り盤
１０を覆うように配置している見返し（図示せず）や、
目盛り盤１０上の指針２０を保護する保護カバー（図示
せず）などを有している。

【００１９】図２は図１におけるＡ−Ａ線を通る矢印方
向の回動内機５０の断面図であり、回動内機５０は、合
成樹脂などで形成された上部ケーシング５１と下部ケー
シング５２とを嵌合させて構成している。そして、両ケ
ーシング５１、５２には、後述する指針軸５７が回転自
在に保持され、ロータ用軸部材５３ａおよび減速ギア用
軸部材５３ｂがそれぞれ回転自在又は固定保持されてい
る。

【００２０】具体的には、上部ケーシング５１の上面に
は、指針軸５７が貫通する貫通孔を有する凸部５１ａが
設けられており、下部ケーシング５２には、指針軸５７
を回転自在に嵌合する軸受部５２ａが設けられている。
また、両ケーシング５１、５２には、ロータ用軸部材５
３ａ、減速ギア用軸部材５３ｂをそれぞれ回転自在また
は固定嵌合する軸受部５１ｂ、５１ｃ、５２ｂ、５２ｃ
が設けられている。

【００２１】図３は、回動内機５０の上部ケーシング５
１を取り外した状態を示す図１のＢ矢視図である。そし
て、図中の符号５４はステータを示しており、ステータ
５４は、下部ケーシング５２の形状に応じたフレーム状
に、例えばケイ素鋼板などの金属板を積層して形成して
いる。

【００２２】また、図中の符号５５はステータ５４の伸
長部５４ａに装着される界磁巻線としてのコイルを示し
ており、コイル５５は、プラスチックなどの合成樹脂で
形成されたボビン５５ａに銅線５５ｂを巻き回し、ボビ
ン５５ａに圧入された端子５５ｃに、銅線５５ｂの両端
すなわち巻き始めと巻き終わりを半田付け等の手段によ
り、電気的に接続して形成している。なお、端子５５
ｃ、５５ｄは配線板４０に半田付けされて電気的に接続
されている。

【００２３】図中の符号５６は回動内機５０の駆動源と
なるロータを示しており、ロータ５６は永久磁石によっ
て形成している。また、ロータ５６の上部表面には、ロ
ータギア５６ａが装着されている。そして、ロータギア
５６ａおよびロータ用軸部材５３ａはロータ５６に固定
されて、ロータ５６とともに一体に回動するようになっ
ている。なお、このロータ５６、ステータ５４およびコ
イル５５は、特許請求の範囲に記載の駆動手段に相当す
るものであり、ステップモータを構成している。

【００２４】図中の符号５７は指針２０が先端に取り付
けられる指針軸を示しており、指針軸５７は金属部材に
よって形成しており、この指針軸２０には例えばプラス
チックで形成された出力ギア５７ａのボス部５７ｂが圧
入又は一対成型等の手段によって固着されている。そし
て、指針軸５７の一端は上部ケーシング５１の凸部５１
ａから突出し、他端を下部ケーシング５２の軸受部５２
ａに嵌合している。なお、この出力ギア５７ａは特許請
求の範囲に記載の第２ギアに相当するものである。

【００２５】図中の符号５８はロータ５６の回転を指針
軸５７に伝達する減速ギアを示しており、減速ギア５８
は例えばプラスチックなどの合成樹脂にて、ロータ５６
のロータギア５６ａと噛み合う大ギア５８ａと、出力ギ
ア５７ａと噛み合い、かつ大ギアより径の小さい小ギア
５８ｂを一体的に形成して、減速ギア用軸部材５３ｂを
回転軸として回動するようになっている。なお、この小
ギア５８ｂは特許請求の範囲に記載の第１ギアに相当す
るものである。

【００２６】また、図２に示すように、出力ギア５７ａ
には下方に延びる腕部５７ｃが備えられており、この腕
部５７ｃは、出力ギア５７ａおよびボス部５７ｂと一体
に形成されている。一方、下部ケーシング５２の下面に
は、上方に延びるストッパ５２ｄが一体に備えられてい
る。

【００２７】そして、出力ギア５７ａを回動させると腕
部５７ｃとストッパ５２ｄとが当接するようになってお
り、この当接により、出力ギア５７ａの回動範囲が制限
されている。そして、このように出力ギア５７ａの回動
範囲を制限することで、指針２０の目盛り盤３０に対す
る指示範囲が制限されるようになっている。

【００２８】図４は、回動内機５０の下部ケーシング５
２を取り外した状態を示す図２のＣ矢視図であり、図中
の斜線はストッパ５２ｄを示している。そして、この図
４に示すように、ストッパ５２ｄは、出力ギア５７ａの
回動中心に対して小ギア５８ｂの側に配置されている。

【００２９】すなわち、符号Ｄに示す一点鎖線は出力ギ
ア５７ａの回動中心と小ギア５８ｂの回動中心とを結ぶ
直線であり、符号Ｅに示す一点鎖線は出力ギア５７ａの
回動中心を通り、かつ、一点鎖線Ｄと直角な直線であ
る。そして、ストッパ５２ｄは、一点鎖線Ｅよりも小ギ
ア５８ｂの側（図４の左側）に配置されている。そし
て、本実施形態のストッパ５２ｄは、出力ギア５７ａと
小ギア５８ｂとの噛合い部Ｋ近傍であり、かつ、一点鎖
線Ｄ上に配置されている。

【００３０】以上の構成により、配線板４０に取り付け
られた回動内機５０は、配線板４０に設けられた配線パ
ターンを通じて端子５５ｃへの電気信号の供給が可能と
なり、計測量に応じた電気信号をコイル５５に供給させ
ることで、計測量に応じたロータ５６の回転が、ロータ
ギア５６ａ、減速ギア５８の大ギア５８ａ、小ギア５８
ｂおよび出力ギア５７ａを介して指針軸５７に伝達さ
れ、この指針軸５７の先端に取り付けた指針２０を計測
量に応じて駆動させることとなる。

【００３１】そして、出力ギア５７ａを所定範囲を超え
て回動させると腕部５７ｃとストッパ５２とが当接し
て、出力ギア５７ａの回動範囲が制限され、指針２０の
目盛り盤３０に対する指示範囲が制限される。

【００３２】なお、ストッパ５２ｄと腕部５７ｃとの当
接位置は、指針の帰零位置に設定されており、本実施形
態の帰零位置は、指針２０が目盛り盤１０の目盛りの零
位置を指し示す位置である。そして、回動内機５０のコ
イル５５に生ずる誘起電圧が所定の閾値電圧以下になっ
たとき、ストッパ５２ｄと腕部５７ｃとが当接して指針
２０が零位置に達したものと判定し、この判定に基づい
て、ロータ５６の基準位置を設定し、いわゆる帰零処理
を行う。

【００３３】以上により、本実施形態によれば、ストッ
パ５２ｄを、出力ギア５７ａの回動中心に対して小ギア
５８ｂの側に配置するので、従来の計器における場合に
比べて、ストッパ５２ｄが、出力ギア５７ａの噛合い部
分Ｋに近づくことになる。よって、回転力Ｆにより出力
ギア５７ａがねじれて変形する変形範囲Ｌ１を小さくで
きる。従って、出力ギア５７ａのねじれ変形量を小さく
でき、ひいては、ストッパ５２ｄによる指針２０の回動
制限位置精度を向上できる。

【００３４】（他の実施形態）上記実施形態では腕部５
７ｃを出力ギア５７ａと一体に形成しているが、本発明
の実施にあたり、出力ギア５７ａと別体に腕部５７ｃを
形成するようにしてもよいことは勿論である。

【００３５】また、上記実施形態では駆動手段としてス
テップモータを採用した計器に本発明を適用している
が、本発明はこのような計器に限られず、例えば、周知
の交差コイル型計器等にも本発明を適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る車両用計器の分解斜
視図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線を通る矢印方向の回動内
機の断面図である。

【図３】図１の回動内機の上部ケーシングを取り外した
状態を示すＢ矢視図である。

【図４】図２の回動内機の下部ケーシングを取り外した
状態を示すＣ矢視図である。

【図５】従来の指針の回動内機を示す断面図である。

【図６】図５の回動内機の下部ケーシングを取り外した
状態を示すＣ矢視図である。

【符号の説明】１０…目盛り盤、２０…指針（指示部材）、５０…回動
内機、５２ｄ…ストッパ、５４…ステータ（駆動手
段）、５５…コイル（界磁巻線）、５６…ロータ（駆動
手段）、５７…回転軸、５７ａ…出力ギア（第２ギ
ア）、５７ｃ…腕部、５８ｂ…小ギア（第１ギア）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】目盛り盤（１０）と、前記目盛り盤（１０）を指し示す指示部材（２０）と、前記指示部材（２０）を支持する回転軸（５７）と、前
記回転軸（５７）を回動させる駆動手段（５４、５５、
５６）と、前記駆動手段（５４、５５、５６）の動力を
前記回転軸（５７）に伝達する第１ギア（５８ｂ）およ
び第２ギア（５７ａ）とを有する回動内機（５０）とを
備え、前記第２ギア（５７ａ）は、前記駆動手段（５４、５
５、５６）から前記回転軸（５７）までの動力伝達経路
のうち前記第１ギア（５８ｂ）に対して前記回転軸（５
７）側に配置されており、前記第２ギア（５７ａ）に備えられた腕部（５７ｃ）と
前記回動内機（５０）に備えられたストッパ（５２ｄ）
との当接により、前記第２ギア（５７ａ）の回動範囲を
制限して、前記指示部材（２０）の指示範囲を制限する
ようにした計器において、前記ストッパ（５２ｄ）を、前記第２ギア（５７ａ）の
回動中心に対して前記第１ギア（５８ｂ）の側に配置し
たことを特徴とする計器。
【請求項２】前記回動内機（５０）は、前記第１およ
び第２ギア（５８ｂ、５７ａ）を回動自在に保持するケ
ーシング（５２）を備えており、このケーシング（５２）に前記ストッパ（５２ｄ）が備
えられていることを特徴とする請求項１に記載の計器。
【請求項３】前記駆動手段（５４、５５、５６）はス
テップモータであり、前記ストッパ（５２ｄ）と前記腕部（５７ｃ）との当接
位置は、前記指示部材（２０）の帰零位置に設定されて
おり、前記当接した状態の際に前記ステップモータ（５４、５
５、５６）の界磁巻線（５５）に生ずる誘起電圧が所定
の閾値電圧以下になったとき、前記指示部材（２０）が
前記帰零位置に達したものと判定し、この判定に基づいて、前記ステップモータ（５４、５
５、５６）の基準位置が設定されるようになっているこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の計器。