JP2006090834A - 計器装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 製品の信頼性を向上させる計器装置を提供すること。
【解決手段】 計器装置１は、車両情報を表示する表示器４と、指針３と、前記指針３によって指示される指標２ａを有する表示板２と、前記指針３を備える移動部材７と、前記移動部材７を移動する駆動装置６と、前記移動部材７を押圧して前記移動部材７の移動を規制する押圧部材８ｂと、を備え、前記移動部材７は、前記指針３が前記指標２ａにおいて原点Ｓを示す際に、前記押圧部材８ｂと対向するくぼみ部７ｄを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に用いる計器装置に関するものであって、特に指針が表示板に設けられる指標を移動指示することによって、車両の速度やエンジンの回転数等を示す計器装置に関するものである。

この主の計器装置として、例えば、下記特許文献１に記載のものが知られている。この計器装置は、リング状の移動部材に指針を設け、この移動部材を回転させることで指針が表示板上の指標を指示するように構成されている。当該構成からなる計器装置は、駆動装置を表示板の中央後方に設ける必要がないため、移動部材の中央に液晶表示パネル等の表示器が設置可能であり、これまで利用できなかった指針の移動中心部を表示に利用できるという利点がある。
特開２０００−１３１０９９号

特許文献１記載の計器装置は、移動部材にギヤ部を設け、駆動装置にギヤ部に噛み合う歯車を設け、ギヤ部と歯車とのギヤ連結を通じて移動部材を回転移動させる構成であるため、移動部材を適正に回転移動させるには、ギヤ部と歯車とをバックラッシュ分のクリアランスを持たせて噛み合わせ、ギヤ連結を適正な状態に維持する必要がある。

そのために、特許文献１の計器装置は、移動部材に均等配置された複数の支持部材によって移動部材がラジアル（水平）方向に支持されてなる。

移動部材と支持部材との間にクリアランスを設定すると、移動部材は、回転移動する場合や車両が振動する場合にガタついて、指針の指度誤差が生じてしまうという問題があり、ラジアル方向の支持構造として、例えば、バネ等の押圧部材からなる支持部材によって常に所定の圧力を加えることで、移動部材のガタつきを抑えながら、ギヤ連結を適正な状態とすることが考えられる。

ところで、車両は、そのライフサイクルの内、停止している時間が一番長く、車両用計器装置において指針は、時速０km（以下、０点とする）を指示する時間が一番長い。そのため、押圧部材からなる支持部材は、指針が０点を指示する際に、対向する箇所を長時間継続して押圧することになる。これにより、移動部材の当該箇所は、支持部材から過大な荷重を受けてしまい、移動部材は、変形してしまうおそれがあった。

とりわけ、移動部材を合成樹脂で成型する場合は、変形を引き起こしやすい。移動部材の変形は、移動部材のガタつきや指針の指度誤差をまねくおそれがあり、製品の信頼性を損なってしまっていた。

本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、製品の信頼性を向上させる計器装置を提供することを目的とする。

本発明は、前述した課題を解決するため、車両情報を表示する表示器と、指針と、前記指針によって指示される指標を有する表示板と、前記指針を備える移動部材と、前記移動部材を移動する駆動装置と、前記移動部材を押圧して前記移動部材の移動を規制する押圧部材と、を備え、前記移動部材は、前記指針が前記指標において原点を示す際に、前記押圧部材と対向するくぼみ部を有する。

本発明は、請求項２に記載のように、前記くぼみ部は、前記移動部材の周縁部に円弧状に凹んで設けられる。

本発明は、請求項３に記載のように、前記押圧部材は、前記移動部材に当接する箇所が円弧状である。

本発明は、製品の信頼性を向上させる計器装置を提供することができる。

以下、添付図面に基づいて、本発明の第１の実施形態を説明する。図１から図６は、本発明の実施形態を示す。図１は、計器装置１の正面図であり、図２は、表示板２を除いた計器装置１の正面図であり、図３は、図２における Ａ−Ａ断面を示す図であり、図４は、図２におけるＢ−Ｂ断面を示す図であり、図５及び図６は、要部を示す正面図である。

計器装置１は、表示板２と、指針３と、表示器４と、見返し部材５と、駆動装置６と、移動部材７と、支持部材８と、回路基板９と、からなり、車速を指針３によって示し、その他の車両情報を表示器４によって示すものである。

表示板２は、無色透明なリング形状の基板上に、透光性の白色インクで印刷された目盛りや記号等からなる指標部２ａを除いて遮光性の暗色インクで印刷されてなる。表示板２は、車速を示す指標部２ａが背後から透過照明される構造をもつ。表示板２の中央には、図１に示すように、計器装置１の中央に位置する表示器４の表示が見えるように、開口２ｂが設けられる。指標部２ａは、時速０kmを示す０点（原点）Ｓを備える。

指針３は、図１及び図３に示すように、脚部３ａと、指示部３ｂと、からなり、後に詳述する移動部材７に設けられ、移動部材７の移動に伴って表示板２に設けられた指標部２ａを指示する。脚部３ａは、移動部材７の前面から上方（表示板２方向）へ延びるように形成され、その前端部には、指示部３ｂが設けられる。指示部３ｂは、脚部３ａの前端部から移動部材７の中心に向かって、表示板２上を沿うように設けられ、指標部２ａ上を移動指示する。

表示器４は、液晶表示素子やＶＦＤ（蛍光表示管）等の表示素子が用いられる。表示器４は、リング形状となっている移動部材７の開口部に対応して回路基板９上に設けられる。表示器４の表示領域は、表示器４上に設けられる表示板２の開口２ｂによって決定される。表示器４は、シートベルトの脱着状況や方向指示等の各種ウォーニング表示、車速やエンジンの回転数等のデジタル表示及びバー表示を行い、車両情報を提供するものである。指標部２ａによって車速を指針３表示することに加え、中央に表示器４を設けることで、情報量は増大し、表示方法が一層多様化する。

見返し部材５は、黒色系の合成樹脂からなり、表示板２の前方側に配置され計器装置１の可視領域を定める開口５ａを有する。

駆動装置６は、図２及び図４に示すように、ステッピングモータや交差コイル等からなり、回路基板９に配接される。駆動装置６は、駆動装置６からベース板８ａの開口を通り表示板２方向に延びる駆動軸６ａを有する。駆動軸６ａの先端には歯車６ｂが固定され、ベース板８ａ側には後に円盤部６ｃが設けられる。駆動装置６は、駆動軸６ａを介して歯車６ｂを回転駆動させる。円盤部６ｃは、合成樹脂からなり、円盤形状を有する。円盤部６ｃは、移動部材７が移動すると、その移動に伴い回動し、移動部材７のラジアル方向のズレを内周から規制する。

移動部材７は、図２に示すように、表示器４を視認可能なリング形状で、ＰＯＭ（ポリアセタール）等の合成樹脂からなる。移動部材７はその内周にギヤ部７ａが設けられる。移動部材７は、駆動装置６によって回動する歯車６ｂとギヤ部７ａが噛み合うことによって、移動する。移動部材７は、図４に示すように、その内周が厚み方向に段違いに形成されており、表示板２側上半分は、ギヤ部７ａであり、回路基板９側下半分は、中心に向かって張り出す張り出し部７ｂである。張り出し部７ｂは、ギヤ部７ａにおける内周よりも小さい円周となっている。そのため、移動部材７が上方（表示板２側）にズレても、歯車６ｂがストッパーの役割を果たし、張り出し部７ｂが歯車６ｂに当接すると、それ以上上方にズレることがない。張り出し部７ｂには、支持部材８である円盤部８ｄが接触する。移動部材７は、その前面（表示板２側）に指針３を備える。指針３は、移動部材７の移動に連動して、指標２ａを回動指示する。移動部材７は、その外周壁７ｃになだらかに円弧を描く凹状のくぼみ部７ｄを備える。くぼみ部７ｄは、指針３が時速０kmを示す０点Ｓを指示する際に、移動部材７が後に詳述する弾性押圧部材（押圧部材）８ｂと対向する箇所に設けられる。そのため、移動部材７の回動中心点Ｃを頂点に指針３とくぼみ部７ｄのなす角度Ｄは、移動部材７の回転中心点Ｃを頂点に指標２ａと弾性押圧部材８ｂのなす角度Ｅとおよそ同等である。

移動部材７を支持する支持部材８は、ベース板８ａと、ベース板８ａに設けられる弾性押圧部材８ｂと、移動部材７を後方（ベース板８ａ側）から支持する凸部８ｃと、からなる。ベース板８ａは、表示器４による表示に対応して開口を備えるため、剛性のある金属からなる。

弾性押圧部材８ｂは、ねじりバネ８５を除いてＬＣＰ（液晶ポリマー）等の合成樹脂からなり、ベース板８ａに設けられ、移動部材７を外周から支持する。弾性押圧部材８ｂは、図４に示すように、ベース板８ａから上方（表示板２方向）にのびる円筒部８１と、移動部材７に伴い回転する連動部８２と、円筒部８１と連動部８２とを連結する板状の連結部８３と、からなる。

円筒部８１は、円筒部８１を軸支する第一の軸部８４と、第一の軸部８４を支点として移動部材７を押圧するねじりバネ（コイルバネ）８５と、からなる。第一の軸部８４において、その下端は、ベース板８ａに固定接続され、その上端は、連結部８３が第一の軸部８４を支点に回転可能なように、連結部８３を貫通してなる。ねじりバネ８５は、第一の軸部８４を巻回するように設けられ、その上端８６が連結部８３に、下端８７がベース板８ａに固定接続される。ねじりバネ８５は、その上端８６とその下端８７とによってなす角をねじれ角Ｆ，Ｇとする。ねじりバネ８５は、ねじれ角Ｆ，Ｇが広角なほどねじりに対し戻る力が大きくなる。

連動部８２は、円盤形状であり、連結部８３に固定接続された第二の軸部８８が貫通する。連動部８２は、移動部材７に線接触し、移動部材７の移動に伴い、第二の軸８８を支点に回転することで、移動部材７との摩擦を低減し、駆動装置６にかかる負荷を低減している。

以上のような構成の弾性押圧部材８ｂは、図５に示すように、移動部材７の外周壁７ｃを押圧して、移動部材７を支持する。指針が０点Ｓを指示すると、図６に示すように、弾性押圧部材８ｂは、移動部材７のくぼみ部７ｄに、はまり込んで、その内部に受容（嵌入）される。弾性押圧部材８ｂが、図６に示すように、くぼみ部７ｄにはまり込むと、ねじりバネ８５のねじれ角Ｇは、外周壁７ｃを押圧している際のねじりバネ８５のねじれ角Ｆと比較して狭くなり（ねじれ角Ｇ＜ねじれ角Ｆ）、弾性押圧部材８ｂが移動部材７にかける荷重が減る。

なお、指針３が０点Ｓを指示する際は、車両が停車しており、移動部材７の振動は走行中よりも小さいため、弾性押圧部材８ｂの移動部材７にかける荷重が軽くとも十分に移動部材７を支持することができる。

凸部８ｃは、ベース板８ａ上に等間隔に６カ所（図示しない）半球状に突出して設けられ、移動部材７の背面に当接する。凸部８ｃは、移動部材７に線接触して移動部材７を支持するため、駆動装置６に与える負荷を軽減する。

回路基板９は、絶縁材料であるアルミナや窒化アルミニウムなどからなるセラミックの板状の基板に導体，抵抗，レジスト膜を印刷し、駆動装置６及びベース板８ａが配設される。

本実施形態の計器装置１は、以上のような構成とすることで、指針３が０点を指示する際に弾性押圧部材８ｂが移動部材７にかける荷重が低減され、移動部材７の変形を抑制し、製品の信頼性を向上させる。

また、くぼみ部７ｄを円弧状に凹ませて設けることで、移動部材７の移動停止状態から始動の際に、弾性押圧部材１０は、くぼみ部７ｄから外周壁７ｃへスムーズに抜け出ることができ、移動部材７の初期動作を向上させる。

また、弾性押圧部材１０を円弧状に張り出す凸とすることにより、弾性押圧部材１０は、くぼみ部７ｄから外周壁７ｃへスムーズに抜け出ることができ、移動部材７の初期動作を向上させる。くぼみ部７ｄの形状と弾性押圧部材１０の形状とを互いに円弧状の凹凸とすれば、さらに移動部材７の初期動作が向上する。

次に、図７及び図８を用いて第２の実施形態を説明する。図７及び図８は、本実施形態の要部断面図である。前述した実施形態と同様もしくは相当個所には同一符号を付してその詳細な説明は省く。

移動部材７は、その外周にくぼみ部７ｄを備える。くぼみ部７ｄは、指針３が０点Ｓを指示する際に、弾性押圧部材１０が当接するように、弾性押圧部材１０と対応して設けられる。

弾性押圧部材１０は、移動部材７の外周に設けられる。弾性押圧部材１０は、柱部１１と、当接部１２と、からなる。柱部１１と当接部１２は、移動部材７の外周壁７ｃ対して垂直方向に設けられる第三の軸部１３及びコイルスプリング（コイルバネ）１４によって連結される。柱部１１は、ベース板８ａ上に配設され、その上端部には、第三の軸部１３が固定される。コイルスプリング１４は、柱部１１の上端部に固定接続され、第三の軸部１３を巻回し、当接部１２に固定接続される。当接部１２は、半球状の凸部を備え、この凸部が移動部材７と点接触する。

以上のような構成の弾性押圧部材１０において、図７に示すように、移動部材７の外周壁７ｃを押圧している際には、コイルスプリング１４は圧縮され、反発力が大きい。指針３が０点Ｓを指示すると、図８に示すように、弾性押圧部材１０は、くぼみ部７ｄにはまり込み、コイルスプリング１４は伸張する。コイルスプリング１４が伸張すると、コイルスプリング１４の反発力が弱まり、移動部材７にかかる荷重が軽減することになるため、荷重による移動部材７の変形が生じにくくなる。

本実施形態にかかる計器装置１は、以上のような構成とすることで、指針３が０点Ｓを指示する際に移動部材７にかかる荷重を軽減することで、移動部材７の変形を防ぎ、製品の信頼性を向上させるものである。

なお、本発明の実施形態において、弾性押圧部材８ｂ，１０とくぼみ部７ｄとは各々一箇所に設けられたが、指針が０点Ｓを指示する際に、弾性押圧部材８ｂ，１０とくぼみ部７ｄとが対向するならば、設置箇所及び設置位置は任意である。

また、本実施形態において、弾性押圧部材８ｂ，１０に、バネ８５，１４を用いたが、押圧部材であればゴム等でもよく、任意である。

また、本実施形態において、計器装置１は、車速を示し、０点Ｓは、時速０kmに相当する箇所であったが、表示情報は、エンジンの回転数や燃料残量数など任意であり、０点（原点）Ｓは、指針３の始動箇所など、指針３が長時間継続して指示する点であればよい。

本発明の第１の実施形態を示す正面図。 同上実施形態の表示板を除いた計器装置の正面図。 同上実施形態のＡ−Ａ断面図。 同上実施形態のＢ−Ｂ断面図。 同上実施形態の要部正面図。 同上実施形態の要部正面図。 本発明の第２の実施形態を示す要部正面図。 同上実施形態の要部正面図。

符号の説明

１ 計器装置
２ 表示板
３ 指針
４ 表示器
６ 駆動装置
７ 移動部材
７ｄ くぼみ部
８ｂ，１０ 弾性押圧部材
８５ ねじりバネ
Ｆ，Ｇ ねじれ角
Ｓ ０点（原点）

Claims (3)

1. 車両情報を表示する表示器と、
   指針と、
   前記指針によって指示される指標を有する表示板と、
   前記指針を備える移動部材と、
   前記移動部材を移動する駆動装置と、
   前記移動部材を押圧して前記移動部材の移動を規制する押圧部材と、
   を備え、
   前記移動部材は、前記指針が前記指標において原点を示す際に、前記押圧部材と対向するくぼみ部を有することを特徴とする計器装置。
2. 前記くぼみ部は、前記移動部材の周縁部に円弧状に凹んで設けられることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
3. 前記押圧部材は、前記移動部材に当接する箇所が円弧状であることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。

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