JP2006526150A - インクリメンタル式の駆動装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、特に自動車のアナログ式の指針式計器（１）のためのインクリメンタル式の駆動装置（２）であって、回転可能な軸（４）を備えており、駆動装置（２）が電磁式に駆動せしめられる滑子案内駆動装置を有していて、この滑子案内駆動装置によって軸（４）が駆動せしめられるようになっている形式のものに関する。この滑子案内駆動装置は、滑子案内歯車（１１）と滑子案内（１３）とを有していて、この場合、滑子案内歯車（１１）は、電気機械式な運動を行うために永久磁石（１０）に接続されていて、この永久磁石は電磁石（８）によって駆動せしめられるようになっている。

Description

本発明は、特に自動車のアナログ式の指針式計器のためのインクリメンタル式（増分式）の駆動装置であって、回転可能な軸を備えている形式のものに関する。

最近の自動車においては、一般的にインストルメントパネル（計器板）に種々異なる指針式計器が組み込まれている。これらの指針式計器は、運転者に多くの情報例えば自動車の速度、エンジン回転数又は燃料タンク残量を指示する。交通安全のために、これらのインストルメントは、運転者の常時存在する視野内に配置する必要がある。従ってインストルメントパネルにおいて提供される構造スペースはしばしば著しく限定されているか若しくは不十分である。

指針式計器は一般的にモータ若しくは可動コイル形駆動装置又は可動鉄心形駆動装置並びに交差コイル形駆動装置を有している。モータとしては直流モータもステップモータも使用することができる。これら２つの形式のモータは減速歯車装置を有しているので、指針の位置が最小のステップ若しくは角度で変化することができる。デジタル式の回路装置を介して制御されたステップモータによって、指針が制御され、調整なしで測定値に対応する文字盤の位置に移動するようになっている。慣用の指針駆動装置は、一般的に、すべての使用のために十分な調節ダイナミズム若しくは表示ダイナミズムが得られるように、設計されている。このために構成された駆動装置は、製作技術的な理由により、小さい表示ダイナミズムを有する指針式計器のためにも使用される。例えば燃料タンク残量又はオイル温度を表示するための、非常に小さい表示ダイナミズムを有する指針式計器は公知である。このような形式の指針式計器は、指針の指針フラグ（Zeigerfahne；指針の針本体）と比較して、駆動装置若しくはモータを取り付けるために必要な構造スペースが大きい、という欠点を有している。さらにまた、構成部分の数が多く、かつ組み付けコストが高いので、製作コストが高価である、という欠点がある。

本発明の課題は、減少された構造スペースを利用すると同時に、構造を簡略化し、かつ製作コストの低減が得られるような、インクリメンタル式の駆動装置を提供することである。

この課題は、本発明によれば、特に自動車のアナログ式の指針式計器のためのインクリメンタル式の駆動装置であって、回転可能な軸を備えている形式のものにおいて、該駆動装置が、電気機械式に移動せしめられる滑子案内駆動装置（Kulissenantrieb）を有しており、該滑子案内駆動装置によって前記軸が駆動せしめられるようになっていることによって、解決された。

インクリメンタル式の駆動装置は、非常にコンパクトな構造が可能であって、例えば自動車のインストルメントパネルに組み込む際に非常に小さい構造スペースしか必要としない、という利点を有している。

次のような滑子案内駆動装置、つまり、例えば滑子案内歯車に配置されたピンを介して滑子案内で上下方向にガイドされる、軸方向に配置された滑子案内歯車を有していて、軸方向に延びる垂直な昇降運動によって上下方向に移動せしめられるようになっている、滑子案内駆動装置が有利であることが分かった。ストローク運動は、軸に配置された永久磁石と協働する電磁石によって、極性を有する電流を介して得られるようになっているので、有利な形式で軸に配置された指示手段が、ストローク方向に応じて所定の角度段階だけ右回転又は左回転で調節される。角度段階の大きさは、滑子案内駆動装置の構造に基づいており、文字盤上の粗いノッチ構造（Raststruktur；切欠構造）から微細なノッチ構造までを指し示すことができる。

駆動装置がデジタル式に制御可能であることによって、指示手段は有利な形式でステップ式に、回路装置の測定値に相当する、文字盤上のアナログ位置にもたらされる。

また有利には、永久磁石の軸方向で上側及び下側にそれぞれ弾性的な部材が配置されており、これらの弾性的な部材間で永久磁石が緊張されている。電磁石に供給された電流の流れ方向に関連して、永久磁石が引き寄せられるか又は引き離されるようになっている。いずれの場合も、弾性的な部材はそれぞれ逆向きに負荷解除及び負荷される。電磁石の無電流状態で、永久磁石は弾性的な部材間で緊張されて、ニュートラル位置を占め、指示手段を軸方向で整列させるように作用する。この状態で、滑子案内歯車のピンは滑子案内と係合していない。永久磁石はさらに、指針式計器にぶつかることによって発生する、摩擦に基づく固着によって生じるエラーステップが阻止されるように、弾性的な部材間で緊張されている。

有利な形式で、軸支承部に設けられた粘性の緩衝ゲルによって、指示手段のステップ運動は減衰されて、場合によっては発生する指示手段のジャンプ運動が発生しないようになっている。

本発明の特に有利な実施態様によれば、軸が光を通す透明な材料より製作されている。プリント基板上に配置された光源を介して、光が軸に結合され、それによって軸に配置された文字盤も指示手段も照明されるようになっている。

インクリメンタル式の駆動装置の有利な実施態様によれば、滑子案内駆動装置が定置の滑子案内ガイドと可動な滑子部材とを有しており、該可動な滑子部材が少なくとも１つのガイドエレメントを有していて、該ガイドエレメントが前記滑子案内ガイドと少なくとも一時的に係合し、この場合、滑子部材が駆動力によって負荷され、それによって滑子部材が駆動力の方向に移動すると同時に、滑子案内ガイドが滑子部材をガイドエレメントによって、駆動力方向の運動に基づいて送り方向にガイドする。このような構成の特別な利点は、滑子部材（その位置が定置の滑子案内ガイドによって規定されている）の精確な位置決めが繰り返し得られる、という点にある。この場合、滑子部材は有利な形式で回転運動するので、送り方向は、滑子部材の回転方向である。滑子部材は、有利な形式で駆動力の方向に向けられた平行移動運動（並進運動）の運動自由度を有しているので、滑子部材が平行移動運動することによって、滑子部材は滑子案内ガイド内におけるガイドエレメントの位置に関連して回転運動を行う。滑子案内ガイド及びガイドエレメントの構成に応じて、滑子部材は所定の位置でいわばロックされ、このような形式で、振動による不都合な調節に対して保護される。

滑子案内ガイドの特に有利な実施態様によれば、滑子案内ガイドが、送り方向に対して斜めに方向付けられた滑動ガイドを有しており、これらの滑動ガイドがガイドエレメントと協働するようになっている。滑動ガイドが傾斜していることによって、滑子部材が駆動力の方向で移動することなしに、滑子部材の送り方向での運動が阻止される。何故ならばガイドエレメントは、それぞれ滑動ガイドに当接しているからである。

有利な形式で、駆動装置の増分式運動の大きさは、送り方向若しくは周方向での滑動ガイドの伸張によって規定される。この場合有利には、単独の第１の滑動ガイドと単独の第２の滑動ガイドとは、それぞれ送り方向で交互に配置されている。摩擦のない及び固着のない動作を得るためには、第１の滑動ガイドが送り方向に対して２０°〜７０°の鈍角を成していて、第２の滑動ガイドが送り方向に対して２０°〜７０°の鈍角を成しており、第１の滑動ガイドと第２の滑動ガイドとが２０°〜７０°の鈍角を成していれば、有利である。特にインクリメンタル式の駆動装置の運動が送り方向で及び送り方向に抗して行われるようになっている場合、４０°〜５０°の間の角度において最良の結果が得られる。

特に、ガイドエレメントが、滑動ガイドとして作業する円筒形の外周面を備えた円筒形のピンとして構成されている場合、有利には、隣接し合う滑動ガイドの送り方向における間隔は、ガイドエレメントの円筒形形状の曲率半径より小さい。第１及び第２の滑動ガイドが送り方向で直接互いに隣接し合っているか、又はそれぞれ１つのオーバーラップ領域を有していれば、妨害のない動作が保証される。滑動ガイドが平らに構成されていれば、構造的に簡単な解決策が得られる。本発明による駆動装置が指針式計器の指針を送り運動させるために使用される場合、滑子部材は指針と共に１つの構成部分を形成するか、又は滑子部材自体が指針として構成される。

本発明の別の有利な実施態様によれば、滑子案内ガイドが円弧に沿って延在しており、滑子部材が、軸の延在方向に延びる回転軸線を中心にして回転可能に支承されており、滑子案内ガイドが沿って延びる前記円弧の幾何学的な中心点が回転軸線の構成部分であって、滑子案内ガイドの滑動ガイドが、周方向に対して斜めに方向付けられていて、滑子部材を移動させる駆動力が回転軸線に対して半径方向に方向付けられている。これによって、接線方向に方向付けられた送り装置は増分運動の範囲内で、滑子部材を移動させる駆動力に対して垂直に方向付けられている。これによって、駆動力の強さに殆ど無関係な、滑子部材の角度位置の精度が得られる。この場合、例えば振動等の機械的な妨害の影響において滑子部材が固着する可能性も、駆動力とは無関係である。

有利には、送り方向に沿って可動に支承された滑子部材が、平行移動運動的な自由度に限定されて、補助的に、２つの位置間で可動に支承されていて、第１の位置と第２の位置との間で往復運動可能であって、この場合、インクリメンタル式の駆動装置を方向転換させたい場合には、有利な形式で、滑子部材の第１の位置と第２の位置との間にニュートラル位置を設けることができる。滑子部材は、磁石特に永久磁石に直接接続されていて、制御可能なコイル、及び場合によってはニュートラル位置をセンタリングする弾性的な部材と協働して、第１の位置と第２の位置のとの間、若しくは第１の位置とニュートラル位置と第２の位置との間で平行移動運動式に往復運動せしめられるようになっている。滑子部材を駆動力で負荷するための特に有利な解決策によれば、伝達エレメントが、第１の位置と第２の位置との間で往復運動可能に支承されており、伝達エレメントと滑子部材とが協働して、伝達エレメントが第１の位置へ移動すると滑子部材がこの滑子部材の第１の位置へ移動し、また伝達エレメントが第２の位置へ移動すると滑子部材がこの滑子部材の第２の位置へ移動するようになっている。付加的に、伝達エレメントは、場合によっては弾性的な部材の補助を受けて、滑子部材をニュートラル位置にセンタリングするようになっている。この場合、伝達エレメントは、有利な形式で回転可能に支承されていて、場合によってはニュートラル位置を介在させて、第１の位置と第２の位置との間で往復傾倒運動を行う。

インクリメンタル式の駆動装置の方向転換が望まれている場合には、滑子部材が第１のガイドエレメントの隣で第２のガイドエレメントを有していれば、有利である。有利には、これらの第１及び第２のガイドエレメントは、それぞれ交互に滑子案内ガイドに係合する。この場合、滑子案内ガイドの滑動ガイドと第１のガイドエレメントとの間で、交互に第２の滑動ガイド及び第２のガイドエレメントに当接する。伝達エレメントのニュートラル位置若しくは滑子部材のニュートラル位置から出発して、インクリメンタル式の駆動装置が送り方向で運動するか又は送り方向とは逆方向で運動するかは、滑子部材が最初に第１の位置に移動するか又は第２の位置に移動するかに基づいている。

本発明の有利な実施態様は従属請求項に記載されている。

従属請求項に記載した本発明の有利な実施態様は、本発明によれば互いに任意の組み合わせで組み合わせてもよい。

本発明の実施例を以下に図面を用いて詳しく説明する。

図１は、本発明による駆動装置を備えた指針式計器の概略的な断面図、
図２は、図１に示した駆動装置の詳細を示す断面図、
図３は、滑子案内に係合する滑子案内歯車の、端面側の概略的な部分図、
図４は、図２に示した滑子案内及び滑子案内歯車の一部の平面図、
図５Ａ〜図５Ｉは、滑子案内における滑子案内歯車の回転運動の段階を示す図、
図６は、本発明による指針式計器の概略的な平面図、
図７は、図６に示した指針式計器の概略的な断面図、
図８は、インクリメンタル式の駆動装置の機能形式を示す、指針式計器の概略的な縦断面図、
図９は、滑子案内部材のガイドエレメントと滑子案内ガイドとの、種々異なる運動段階における協働作業を示す概略図である（図９Ａ〜図９Ｆ）。

図１は、本発明によるインクリメンタル式（増分式）の駆動装置２を備えた指針式計器１の断面図を示す。指針式計器１はプリント基板３上に配置されており、このプリント基板３は、図示していない回路装置を有しており、この回路装置は指針式計器１に電圧を供給するか若しくは極性を有する電流を供給し、測定値をアナログ式の指針式計器１に伝達する。軸４に、同軸的な駆動装置２、文字盤５及び指示手段６（例えば指針）が配置されている。指示手段６は、文字盤５上に記載されたアナログ数値を指示するために、駆動装置２を介して任意の角度ステップで０°〜３６０°の可能な回転角度で回転せしめられる。

図２には、図１に示した駆動装置２の詳細な構造の断面図が示されている。プリント基板３上には、軸４の軸方向に、電磁石８のコイル７が配置されている。電磁石８は巻芯９を有しており、この巻芯９は、軸方向に配置された永久磁石１０を包囲している。永久磁石１の極及び対極は、軸方向で永久磁石１の上面側及び下面側に整列されている。巻芯９内にはさらに滑子案内歯車１１が配置されており、この滑子案内歯車１１の外側のピン１２は、電磁石８に給電されると、巻芯９に形成された滑子案内１３内に係合する。給電するために、巻芯９には接続ピン１４が設けられている。滑子案内歯車（Kulissenrad）１１と滑子案内（Kulisse）１３とは、滑子案内駆動装置（Kulissenantrieb）を形成している。この滑子案内駆動装置は、図示していない指針の軸線方向に延びる垂直なストローク運動によって駆動せしめられる。永久磁石１０の上側と下側とには、皿ばねとして構成された弾性的な部材１５が設けられており、この部材１５は巻芯９に当接している。永久磁石１０は、弾性的な部材１５間で緊締されていて、中央のニュートラル位置（中立位置）を占めており、このニュートラル位置から永久磁石１０が軸方向に昇降移動運動せしめられるようになっており、それによって、駆動される軸４は２つの回転方向で回転可能である。プリント基板３の、ここでは図示していない回路装置によって、電磁石８のコイル７の接続ピン１４に供給された極性を有する電流は、電磁石８によって永久磁石１０に作用する引き離し力又は引き寄せ力を生ぜしめる。これによって生ぜしめられた軸方向のストローク運動は、弾性的な部材１５内に緊締された永久磁石１０が弾性的な部材１５を負荷若しくは負荷解除するように作用する。ストローク方向に応じて、軸４及びひいては指示手段６は、所定の１角度ステップだけ右回転又は左回転に移動する。角度ステップの大きさは、滑子案内駆動装置の構造に基づいていて、３°の角度が文字盤５の非常に細かいノッチ構造（Raststruktur）のためのものであり、８°の角度が粗いノッチ構造のためのものである。従って指針が例えば２０ｍｍの長さを有している場合には、約１ｍｍ〜２．８ｍｍの運動のスキップが得られる。指針フラグの長さが短ければ短い程、所定の角度で進む、指針フラグのステップ幅は小さい。このようにして本発明による駆動装置２は、軸４のためのインクリメンタル式の駆動装置として働く。

図３には、滑子案内１３内に係合する滑子案内歯車の端面側の概略的な部分部が示されている。滑子案内歯車１１のピン１２は、滑子案内歯車１１に一様な間隔を保って構成されていて、滑子案内１３の上部１６と中央部１７と下部１８とによって移動せしめられる。滑子案内歯車１１の軸方向運動によって、滑子案内１３と係合するピン１２の上方運動又は下方運動が生ぜしめられ、それによってピン１２は、滑子案内１３の上部１６，中央部１７及び下部１８の面取りされた縁部に沿って滑動する。これによって軸方向のストローク運動が、滑子案内歯車１１、軸４及びひいては軸方向に配置された指示手段６の回転運動に置き換えられる。

図４には、滑子案内歯車１１及び滑子案内１３の一部の平面図が示されている。滑子案内駆動装置は、１つの滑子案内１３だけによって駆動せしめられる。力の良好な分布を得るために、別の滑子案内１３を滑子案内歯車１１の外周部の領域に配置してもよい。

図５Ａ〜図５Ｉは、滑子案内１３内における滑子案内歯車１１の、軸方向のストローク運動に基づいて生ぜしめられる回転運動を示している。図５Ａに示した、滑子案内１３内における滑子案内歯車１１のピン１２のニュートラル位置（このニュートラル位置では電磁石８のコイル７に電流が供給されておらず、滑子案内１３の中央部１７は水平方向で隣接し合う２つのピン１２によって包囲されている）から出発して、相応の電流値及び電流方向で供給される電流によって、電磁石８が永久磁石１０を引き寄せる（タクト１）ように作用する。これによって、永久磁石１０は、図５Ｂで矢印によって示されているように、滑子案内１３の下部１８に向かって軸方向にストローク運動を行う。永久磁石１０は、電磁石８の巻芯９における軸方向のストローク方向で永久磁石１０の下に直接配置されている弾性的な部材１５（ここでは図示せず）を緊張若しくは負荷する。また、やはり図示していない、永久磁石１０の上に直接配置された弾性的な部材１５を負荷解除する。滑子案内歯車１１の複数のピン１２は、滑子案内１３の下部１８の形状（図示の実施例では斜めに下降している）に応じて変位せしめられる。ピン１２が変位せしめられると、ストローク運動が、所定の角度による軸４の右方向の回転運動、及び軸４に配置された指示手段６の右方向の回転運動に変換される。電磁石８が遮断されると（タクト２）、電磁石８の磁界が解除若しくは解消され、永久磁石１０が上方に向かうストローク運動を行い、この際に、滑子案内歯車１１のピン１２が滑子案内１３の中央部１７に向かってガイドせしめられる。ピン１２は、図５Ｃに矢印の先端に示した位置に移動し、それによってピン１２は、さらに回転する際に変位し、さらなる角度ステップだけ右回転で移動せしめられる。永久磁石１０の下に配置された弾性的な部材１５は負荷解除されて、永久磁石１０の上に配置された弾性的な部材１５は負荷され、永久磁石１０は再び、２つの弾性的な部材１５間におけるそのニュートラル位置で緊張される。

電磁石８が、前記タクト１とは逆方向に給電され（タクト３）、電流がタクト１に供給された定格電流の１／３に減少されると、ピン１２が滑子案内１３の中央部１７に沿って滑動し、図５Ｄで矢印の先端に示した位置に達する。上記説明と同様に、永久磁石１０の上側に直接取り付けられた弾性的な部材１５が緊張される。この場合に作用する力は、ピン１２が滑子案内１３の上部１６に達しない程度に、僅かである。電磁石８が再び遮断されると（タクト４）、弾性的な部材１５が負荷解除され、それによってピン１２は、図５Ｅに矢印で示されているように、ニュートラル位置に戻る。

図５Ｆは、電磁石８が前記タクト１とは逆方向に給電された場合に、滑子案内１３の上部１６に向かって、矢印方向で実施される永久磁石１０のストローク運動を示している。この場合、永久磁石１０のストローク運動によって、軸４に取り付けられた文字盤６が左回転せしめられる。図５Ｇ〜図５Ｉに示したストローク運動の経過は、ストローク運動が滑子案内歯車１１の左方向の回転運動に変換される点が、図５Ｃ〜図５Ｅに示した実施例とは異なっている。

本発明の実施例では、永久磁石１０を緊張解除するそれぞれ２つの弾性的な部材１５が設けられているが、本発明は、この実施例に限定されるものではない。むしろ、永久磁石１０は、永久磁石１０の上又は下に配置された個別の弾性的な部材１５と協働するようになっていてもよい。この実施例では、滑子案内歯車１１は、電磁石８が相応に給電されるのに応じて、所望にニュートラル位置に戻されるようになっている。

図６は、回転軸線１０５を中心として回転する指針１０６を備えた、本発明による構成の指針式計器１０１を示している。指針１０６は、中央のカバー１０７と、指示を行う指針フラグ（Zeigerfahne）とを有している。指針フラグ１０８は、表示するために円弧状の目盛り１０９を指し示す。

滑子案内ガイド１１１及び、図６に示していない、指針フラグ１０８（同時に本発明による滑子部材１３０を形成している）に設けられたガイドエレメントを備えた、本発明によるインクリメンタル式（増分式）の駆動装置１１０は、指針１０６を、指針フラグ１０８の運動の周方向に対して平行な送り方向１１２で駆動する。

図７は、図６に示した指針式計器１０１の、主基板１２０及び主基板１２０に対して平行に延びる文字盤１２１に対して直交する横方向の縦断面図を示している。主基板１２０にはＳＭＤ素子が装着されており、電磁石式のコイル１２２が、ＳＭＤ素子に固定され接触されている。主基板１２０及び文字盤１２１に対して垂直に、指針１０６の回転軸線１０５が延びている。指針フラグ１０８に、文字盤１２１に向かって延在する２つのガイドエレメント１２３，１２４が設けられており、これらのガイドエレメント１２３，１２４は、図６に示した滑子案内ガイド１１１と協働する。

図８には、図６及び図７に示した指針式計器１０１の駆動装置１２５の作業形式が示されている。本発明のインクリメンタル式の駆動装置によって指針１０６を運動させるために、指針フラグ１０８（同時に滑子部材１３０として構成されている）を、回転軸線１０５に対して半径方向に向けて運動させる必要がある。それによって、図８に示していない滑子案内ガイド１１内において、同様に図８に図示していないガイドエレメント１２３，１２４が、送り方向１１２で又は送り方向１１２とは逆方向で指針を運動させるようになっている。このために、回転可能な指針フラグ１０８は平行移動運動（並進運動）の自由度が付加的に制限されていて、半径方向に向けられた駆動力１３１の方向で摺動可能に支承されている。送り方向に応じて、駆動力１３１はポジティブ（正）であるか又はネガティブ（負）である。図示の駆動装置１２５は、滑子部材１３０と、コイル１２２と、旋回可能に支承された伝達エレメント１３２とを有している。伝達エレメント１３２は、第１の位置と、ニュートラルな位置と、第２の位置との間で、回転軸線１０５に対して垂直な旋回軸１３３を中心にして旋回可能に支承されている。伝達部材１３２の構成部分は棒状の永久磁石１３５である。コイル１２２に給電されないと、図示していない弾性的な部材は、伝達部材１３２が第１の位置１３７と第２の位置１３８との間のニュートラル位置１３６に位置するように働く。コイル１２２が、第１の極性の電圧で印加されると、伝達部材１３２はニュートラル位置１３６から第１の位置１３７に切り替わる。何故ならば永久磁石１３５はその極性に基づいて、磁気化されたコイル１２２によって引き寄せられるか若しくは引き離されるからである。滑子部材１３０として構成された指針１０６に設けられた図示していない連行部材によって、滑子部材１３０はニュートラル位置１４０から、伝達部材１３２の前記運動に基づく第１の位置１４１に移動する。運動学的に逆転させると、コイル１２２の運転電圧の極性が逆転せしめられて、滑子部材１３０若しくは指針１０６は第２の位置１４２に移動せしめられる。

図９Ａ〜図９Ｃには、インクリメンタル式の駆動装置１１０の送り方向１１２における運動の範囲内での、第１のガイドエレメント１２３及び第２のガイドエレメント１２４と、滑子案内ガイド１１との協働作業が示されている。図９Ｄ〜図９Ｆは、送り方向１１２に抗する運動のための相応の図が示されている。すべての図面において半径方向は符号５０で示されている。滑子案内ガイド１１１は、送り方向１１２でそれぞれ交互に配置された第１の滑動ガイド１５１と第２の滑動ガイド１５２とから成っており、これらの滑動ガイド１５１，１５２に沿って、駆動装置１１０の種々異なる運動段階において、円筒形に構成されたガイドエレメント１２３，１２４が滑動ガイドされるようになっている。送り方向での運動のために、図示していない滑子部材１３０は、２つのガイドエレメント１２３，１２４と共に、まず半径方向１５０とは逆方向に移動し、滑動ガイド１５２と協働して、滑子部材１３０が送り方向１１２で移動するようになっている。次いで行われる、半径方向１５０での滑子部材１３０の運動によって、滑子部材１３０は第２の滑動ガイド１５２に当接する。これによって送りストロークがさらに行われる。運動サイクル数は、滑子部材１３０の、送り方向１１２に進む行程の長さを規定する。この運動の連続は、図９Ａ〜図９Ｃに示されている。滑子部材１３０の運動と共に半径方向１５０で運動サイクルが開始されると、滑子部材１３０は、送り方向１１２とは逆方向で送り運動を行う（図９Ｄ〜図９Ｆ参照）。

前記駆動装置は、特に運転中に長時間に亘って静止している指針位置を表示するようなアナログ式の指針式計器に使用される。この駆動装置は、そのコンパクトな構造形式に基づいて、わずかな構造スペースしか必要とせず、しかもアナログ値表示の識別に高い要求を課すことのない小さいダイナミズム（動力学）で表示するために使用される。

本発明による駆動装置を備えた指針式計器の概略的な断面図である。 図１に示した駆動装置の詳細を示す断面図である。 滑子案内に係合する滑子案内歯車の、端面側の概略的な部分図である。 図２に示した滑子案内及び滑子案内歯車の一部の平面図である。 滑子案内における滑子案内歯車の回転運動の段階を示す概略的な部分断面図である。 滑子案内における滑子案内歯車の回転運動の段階を示す概略的な部分断面図である。 滑子案内における滑子案内歯車の回転運動の段階を示す概略的な部分断面図である。 滑子案内における滑子案内歯車の回転運動の段階を示す概略的な部分断面図である。 滑子案内における滑子案内歯車の回転運動の段階を示す概略的な部分断面図である。 滑子案内における滑子案内歯車の回転運動の段階を示す概略的な部分断面図である。 滑子案内における滑子案内歯車の回転運動の段階を示す概略的な部分断面図である。 滑子案内における滑子案内歯車の回転運動の段階を示す概略的な部分断面図である。 滑子案内における滑子案内歯車の回転運動の段階を示す概略的な部分断面図である。 本発明による指針式計器の概略的な平面図である。 図６に示した指針式計器の概略的な断面図である。 インクリメンタル式の駆動装置の機能形式を示す、指針式計器の概略的な縦断面図である。 滑子案内部材のガイドエレメントと滑子案内ガイドとの、種々異なる運動段階における協働作業を示す概略図である。 滑子案内部材のガイドエレメントと滑子案内ガイドとの、種々異なる運動段階における協働作業を示す概略図である。 滑子案内部材のガイドエレメントと滑子案内ガイドとの、種々異なる運動段階における協働作業を示す概略図である。 滑子案内部材のガイドエレメントと滑子案内ガイドとの、種々異なる運動段階における協働作業を示す概略図である。 滑子案内部材のガイドエレメントと滑子案内ガイドとの、種々異なる運動段階における協働作業を示す概略図である。 滑子案内部材のガイドエレメントと滑子案内ガイドとの、種々異なる運動段階における協働作業を示す概略図である。

Claims (38)

1. 殊に自動車のアナログ式の指針式計器（１）のためのインクリメンタル式の駆動装置（２）であって、回転可能な軸（４）を備えている形式のものにおいて、
   該駆動装置（２）が、電気機械式に移動せしめられる滑子案内駆動装置を有しており、該滑子案内駆動装置によって前記軸（４）が駆動せしめられるようになっていることを特徴とする、インクリメンタル式の駆動装置。
2. 前記軸（４）に、例えば指針として形成された指示手段（６）が配置されている、請求項１記載のインクリメンタル式の駆動装置。
3. 滑子案内駆動装置が、滑子案内歯車（１１）と滑子案内（１３）とを有している、請求項１又は２記載のインクリメンタル式の駆動装置。
4. 滑子案内歯車（１１）が軸方向に配置されている、請求項３記載のインクリメンタル式の駆動装置。
5. 滑子案内歯車（１１）が、電気機械式の移動運動を実施するために、永久磁石（１０）に接続されており、該永久磁石（１０）が電磁石（８）によって可動である、請求項３又は４記載のインクリメンタル式の駆動装置。
6. 永久磁石（１０）が弾性的な部材（１５）と協働する、請求項５記載のインクリメンタル式の駆動装置。
7. 駆動装置（２）が、永久磁石（１０）の軸方向で上及び下に配置された弾性的な部材（１５）を有しており、これらの弾性的な部材（１５）間で永久磁石（１０）が緊張されている、請求項５記載のインクリメンタル式の駆動装置。
8. 電磁石（８）及び／又は永久磁石（１０）が軸方向に配置されている、請求項５から７までのいずれか１項記載のインクリメンタル式の駆動装置。
9. 電磁石（８）に供給された電流の流れ方向に関連して、永久磁石（１０）が引き寄せられるか又は引き離されるようになっていて、永久磁石（１０）の上又は下に配置された弾性的な部材（１５）がそれぞれ逆方向に負荷解除及び負荷され、滑子案内歯車（１１）が滑子案内（１３）内で下方又は上方に移動せしめられ、それによって軸（４）がこの軸（４）に配置された指示手段（６）と共に両方向に回転可能である、請求項７又は８記載のインクリメンタル式の駆動装置。
10. 駆動装置（２）がデジタル式に制御可能である、請求項１から９までのいずれか１項記載のインクリメンタル式の駆動装置。
11. 永久磁石（１０）が上側又は下側で、電磁石（８）に対する引き離しストローク運動又は引き寄せストローク運動を行うために、軸方向に整列された極及び対抗極を有している、請求項５から１０までのいずれか１項記載のインクリメンタル式の駆動装置。
12. 弾性的な部材（１５）が皿ばねとして構成されていて、電磁石（８）の無電流状態で永久磁石（１０）のニュートラル位置に作用し、それによって指示手段（６）を軸方向に整列させるようになっている、請求項７から１１までのいずれか１項記載のインクリメンタル式の駆動装置。
13. 永久磁石（１０）が弾性的な部材（１５）間で緊張されていて、それによって回転運動を摩擦に基づいて制止させるようになっている、請求項７から１２までのいずれか１項記載のインクリメンタル式の駆動装置。
14. 電磁石（８）が、プリント基板（３）の回路装置に接続するための接続手段（１４）を備えた巻芯（９）を有していて、滑子案内（１３）が巻芯（９）の一部として構成されている、請求項５から１３までのいずれか１項記載のインクリメンタル式の駆動装置。
15. 指示手段（６）の軸支承部が、該指示手段（６）のステップ運動を緩衝するための粘性の緩衝材を有している、請求項２から１４までのいずれか１項記載のインクリメンタル式の駆動装置。
16. 軸（４）が、光を通す透明な材料より製作されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載のインクリメンタル式の駆動装置。
17. 軸方向に配置された文字盤（５）を照明するために光りを軸（４）内に結合する発光性の光源が、プリント基板（３）上に配置されている、請求項１から１６までのいずれか１項記載のインクリメンタル式の駆動装置。
18. 軸（４）が強磁性の材料より製作されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載のインクリメンタル式の駆動装置。
19. 永久磁石（１０）内にスリーブが配置されており、このスリーブが軸（４）を包囲していて、軸支承部として用いられる、請求項１から１８までのいずれか１項記載のインクリメンタル式の駆動装置。
20. 電磁石（８）が、導磁性の外側のスリーブによって包囲されている、請求項５から１９までのいずれか１項記載のインクリメンタル式の駆動装置。
21. 弾性的な部材（１５）がプラスチックより製作されていて、巻芯（９）と一体的に構成されている、請求項１４から２０までのいずれか１項記載のインクリメンタル式の駆動装置。
22. 滑子案内駆動装置が定置の滑子案内ガイド（１１１）と可動な滑子部材（１３０）とを有しており、該可動な滑子部材（１３０）が少なくとも１つのガイドエレメント（１２３，１２４）を有していて、該ガイドエレメント（１２３，１２４）が前記滑子案内ガイド（１１１）と少なくとも一時的に係合し、この場合、滑子部材（１３０）が駆動力によって負荷され、それによって滑子部材（１３０）が駆動力の方向に移動すると同時に、滑子案内ガイド（１１１）が滑子部材（１３０）をガイドエレメント（１２３，１２４）によって、駆動力方向の運動に基づいて送り方向（１１２）にガイドする、請求項１から２１までのいずれか１項記載のインクリメンタル式の駆動装置。
23. 滑子案内ガイド（１１１）が、送り方向（１１２）に対して斜めに方向付けられた滑動ガイド（１５１，１５２）を有しており、これらの滑動ガイドがガイドエレメント（１２３，１２４）と協働する、請求項２２記載のインクリメンタル式の駆動装置。
24. 滑子案内ガイド（１１１）が、単独の第１の滑動ガイド（１５１）と単独の第２の滑動ガイド（１５２）とを有している、請求項２３記載のインクリメンタル式の駆動装置。
25. 第１の滑動ガイド（１５１）が送り方向（１１２）に対して２０°〜７０°の鈍角を成していて、第２の滑動ガイド（１５２）が送り方向（１１２）に対して２０°〜７０°の鈍角を成しており、さらに第１の滑動ガイド（１５１）と第２の滑動ガイド（１５２）とが２０°〜７０°の鈍角を成している、請求項２４記載のインクリメンタル式の駆動装置。
26. 第１の滑動ガイド（１５１）と第２の滑動ガイド（１５２）とが、送り方向（１１２）で互いに交互に配置されている、請求項２５記載のインクリメンタル式の駆動装置。
27. 隣接し合う第１の滑動ガイド（１５１）と第２の滑動ガイド（１５２）とは、送り方向（１１２）で直接互いに隣接し合って配置されているか、又はそれぞれ１つのオーバーラップ領域を有している、請求項２６までのいずれか１項記載のインクリメンタル式の駆動装置。
28. 滑動ガイド（１５１，１５２）がほぼ平らである、請求項２７記載のインクリメンタル式の駆動装置。
29. 滑子部材（１３０）が指針式計器（１０１）の指針（１０６）として構成されている、請求項２２記載のインクリメンタル式の駆動装置。
30. 滑子案内ガイド（１１１）が円弧に沿って延在しており、滑子部材（１３０）が、軸（４）の延在方向に延びる回転軸線（１０５）を中心にして回転可能に支承されており、滑子案内ガイド（１１１）が沿って延びる前記円弧の幾何学的な中心点が回転軸線（１０５）の構成部分であって、滑子案内ガイド（１１１）の滑動ガイド（１５１，１５２）が、周方向に対して斜めに方向付けられていて、滑子部材（１３０）を移動させる駆動力が回転軸線（１０５）に対して半径方向に方向付けられている、請求項２９記載のインクリメンタル式の駆動装置。
31. 滑子部材（１３０）を移動させる駆動力が電磁石式に生ぜしめられ、この場合、駆動装置（１２５）が少なくとも１つのコイル（１２２）と少なくとも１つの磁石殊に永久磁石（１３５）を有している、請求項３０までのいずれか１項記載のインクリメンタル式の駆動装置。
32. 滑子部材（１３０）が送り方向（１１２）で可動に支承されていて、平行移動運動的な自由度に限定されて、２つの位置（１４１，１４２）間で可動に、付加的に支承されている、請求項２２記載のインクリメンタル式の駆動装置。
33. 伝達エレメント（１３２）が、第１の位置（１３７）と第２の位置（１３８）との間で往復運動可能に支承されており、伝達エレメント（１３２）と滑子部材（１３０）とが協働して、伝達エレメント（１３２）が第１の位置（１３７）へ移動すると滑子部材（１３０）がこの滑子部材の第１の位置（１４１）へ移動し、また伝達エレメント（１３２）が第２の位置（１３８）へ移動すると滑子部材（１３０）がこの滑子部材の第２の位置（１４２）へ移動するようになっている、請求項３２記載のインクリメンタル式の駆動装置。
34. 伝達エレメント（１３２）と滑子部材（１３０）とが、伝達エレメントの第１の位置（１３７）若しくは滑子部材の第１の位置（１４１）と、伝達エレメントの第２の位置（１３８）若しくは滑子部材の第２の位置（１４２）と、伝達エレメントの第１の位置（１３７）と第２の位置（１３８）若しくは滑子部材の第２の位置（１４２）との間に位置するニュートラル位置（１３６）若しくは（１４６）との間で可動である、請求項３３記載のインクリメンタル式の駆動装置。
35. 請求項３３記載のインクリメンタル式の駆動装置（２）を駆動するための方法において、
    伝達エレメント（１３２）によって駆動力を滑子部材（１３０）に伝達することを特徴とする、インクリメンタル式の駆動装置を駆動するための方法。
36. 請求項３５記載のインクリメンタル式の駆動装置（２）を駆動するための方法において、
    滑子部材（１３０）に第１及び第２のガイドエレメント（１２３，１２４）を設け、この場合、伝達エレメント（１３２）及び滑子部材（１３０）の運動時に第１のガイドエレメント（１２３）の滑子案内ガイド（１１１）を伝達エレメント（１３２）の第１の位置（１３７）若しくは滑子部材（１３０）の第１の位置（１４１）に係合させ、伝達エレメント（１３２）及び滑子部材（１３０）の運動時に第２のガイドエレメント（１２４）の滑子案内ガイド（１１１）を伝達エレメント（１３２）の第２の位置（１３８）若しくは滑子部材（１３０）の第２の位置（１４２）に係合させ、伝達エレメント（１３２）及び滑子部材（１３０）がその第１の位置（１３７）若しくは（１４１）へ移動する際に、駆動装置を送り方向（１１２）で移動させ、また、伝達エレメント（１３２）及び滑子部材（１３０）がその第２の位置（１３８）若しくは（１４２）へ移動する際に、駆動装置を送り方向（１１２）に抗して移動させるようにすることを特徴とする、インクリメンタル式の駆動装置を駆動するための方法。
37. 伝達エレメント（１３２）が磁石殊に永久磁石（１３５）と堅固に結合されており、該永久磁石（１３５）は、電磁コイル（１２２）が制御電圧で負荷されると、電磁コイル（１２２）と相互作用して駆動力を生ぜしめるようになっている、請求項３４記載のインクリメンタル式の駆動装置。
38. 指針式計器において、該指針式計器（１０１）が、指針（１０６）と、該指針（１０６）に接続された、請求項１から３７までのいずれか１項記載のインクリメンタル式の駆動装置（２）とを備えていることを特徴とする、指針式計器。

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