JP2007064644A - 指示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】指針動作のスムーズ性及び指示精度の向上を図った指示装置を提供する。
【解決手段】ガイド溝形成部２０に文字板１０の目盛に沿った線状のガイド溝が形成される。ガイド溝形成部２０のガイド溝を形成する内側面２２ａに沿ってラックレール３０を設ける。指針移動体４０が、回転トルクを発生するモータ４１、該モータ４１が発生する回転トルクにより回転する回転軸４２、該回転軸４２に取り付けられた歯車４３及びモータ４１に取り付けられた目盛を指示する指針４５ａを有し、ラックレール３０に歯車４３を噛み合わせて回転させることによりガイド溝に沿って移動する。指針移動体４０の位置決め駒４６がガイド溝の短手方向Ｙ１に対向する両内側面２２ａ及び２２ｂと接触してガイド溝の短手方向Ｙ１における歯車４３の位置を決める。
【選択図】図３

Description

本発明は、指示装置に係り、特に、指針によって目盛を指示する指示計器に関するものである。

上述した指示装置としては、円弧状の目盛が形成された文字板（目盛板）と、この円弧状目盛の略中心を回転軸として目盛板上の表面に沿って回動する指針とから構成されるものが一般的に知られている。このような指示装置において円弧状目盛の中心部分は指針の移動領域であるため、この中心部分に他の表示手段を設けることは非常に困難であった。

そこで、この問題を解決するために、図５及び図６に示すような指示装置が提案されている（例えば特許文献１）。同図に示すように、指示装置は、指針１が取り付けられたリングギア２と、このリングギア２の外周を文字板３に形成された円弧状目盛４の略中心を回転軸として回転可能に支承する支承装置５と、このリングギア２と噛み合う歯車６と、この歯車６を回転させるモータ７とから構成されている。以上の構成によれば、円弧状目盛４の中心部分が指針１の移動領域とならずに、図５に示すようにこの中心部分に他の表示手段８を設けることができる。

しかしながら、上述した従来の指示装置では、リングギア２を用いて指針１を駆動するため、リングギア２を支承する支承装置５が必要となり省スペース化を図ることができないという問題があった。また、目盛の形状としても例えば直線状などに形成できずデザインに限りが出てしまうという問題があった。

そこで、例えば、指針が取り付けられたボールチェーンや、歯付きベルトなどの柔軟なループ部材を目盛形状に沿ったガイド体に巻いて回転させることにより、様々な形状の目盛を指示できるものも考えられている（特許文献２、特許文献３の図１〜図３）。しかしながらこの場合はループ部材とガイド体の外面とが面接触にて密着するため、ガイド体とループ部材との摩擦抵抗が大きくなり、これにより例えば指針動作のスムーズ性の低下、指示精度の低下といった問題が生じる。

そこで、例えば、図７及び８に示すような指示装置も提案されている（特許文献３の図５及び図６）。同図に示すように、ケース２０に目盛板の目盛に沿った線状のガイド溝２１を形成し、このガイド溝２１を形成する内側面２２ａに長手方向Ｙ２に沿ってラックレール３０を設けている。指示装置はさらにガイド溝２１に沿って移動する指針移動体４０を備えている。指針移動体４０は、回転トルクを発生するモータ４１と、このモータ４１が発生する回転トルクにより回転する回転軸４２と、この回転軸４２に取り付けられた歯車４３と、モータ４１に取り付けられた指針４５ａとを有し、ラックレール３０に歯車４３を噛み合わせて回転させることによりガイド溝２１に沿って移動する。

上述した指示装置によれば、様々な形状の目盛を指示することができると共に、ラックレール３０と歯車４３のかみ合わせにより指針４５ａを移動させるため、ループ部材を用いた指針駆動に比べて指針動作のスムーズ性、指示精度が向上する。しかしながら、上述した指示装置によれば、ガイド溝２１の短手方向Ｙ１における歯車４３の位置を決める位置決め手段が設けられていない。このため、ラックレール３０と歯車４３との噛み合わせ距離を一定に保つことができず、歯車４３が短手方向Ｙ１にガタつき、指針動作のスムーズ性、指示精度の低下するという問題は今だ完全に解決できていない。
特開２０００−１３１０９９号公報 特開２００５−１０６５８８号公報 特開２００５−９１０３２号公報

そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、指針動作のスムーズ性及び指示精度の向上を図った指示装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、目盛が形成される目盛板と、該目盛板の目盛に沿った線状のガイド溝が形成されるガイド溝形成部と、該ガイド溝形成部のガイド溝を形成する内側面に当該ガイド溝の長手方向に沿って設けられたラックレールと、回転トルクを発生するモータ、該モータが発生する回転トルクにより回転する回転軸、該回転軸に取り付けられた歯車及び前記モータに取り付けられ目盛を指示する指針を有し、前記ラックレールに前記歯車を噛み合わせて回転させることにより前記ガイド溝の長手方向に沿って移動する指針移動体とを備えた指示装置であって、前記指針移動体が、前記ガイド溝形成部のガイド溝を形成する内側面のうち当該ガイド溝の短手方向に対向する一対の内側面の両方と接して前記ガイド溝の短手方向における前記歯車の位置を決める位置決め部材をさらに有することを特徴とする指示装置に存する。

請求項１記載の発明によれば、指針移動体がガイド溝形成部のガイド溝を形成する内側面のうちガイド溝の短手方向に対向する一対の内側面の両方と接触してガイド溝の短手方向における歯車の位置を決める位置決め部材を有する。従って、位置決め部材によりガイド溝の短手方向における歯車を位置決めできるため、ラックレールと歯車との噛み合わせ距離を一定に保ち、歯車が短手方向にがたつくことがなくなる。

請求項２記載の発明は、前記位置決め部材は、円板状に形成され、その中心に前記回転軸が取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の指示装置に存する。

請求項２記載の発明によれば、位置決め部材は、円板状に形成され、その中心に回転軸が取り付けられている。従って、指針移動体の移動に応じて円板状の位置決め部材が回転するため、ガイド溝を形成する内側面と位置決め部材との接触抵抗を小さくすることができる。

請求項３記載の発明は、前記一対の内側面の少なくとも何れか一方の前記位置決め部材と接触する部分よりも正面側に設けられた前記位置決め部材の抜け防止用凸部をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の指示装置に存する。

請求項３記載の発明によれば、位置決め部材の抜け防止用凸部が、一対の内側面の少なくとも何れか一方の位置決め部材と接触する部分よりも正面側に設けられる。従って、抜け防止用凸部によって、位置決め部材がガイド溝の正面側から抜け落ちることを防止することができる。

請求項４記載の発明は、前記モータに電力を供給するための電源供給端子と、前記電源供給端子−前記モータの電源入力端子間を接続する可撓性を有する電源供給線とをさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３何れか１項記載の指示装置に存する。

請求項４記載の発明によれば、可撓性を有する電源供給線によってモータの電源入力端子−電源供給端子間を接続する。従って、モータの電源入力端子を電源供給端子に摺動しなくても、モータに電源を供給することができる。

請求項５記載の発明は、前記ガイド溝が弧状に形成され、前記弧状のガイド溝の内側に配置された表示手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４何れか１項記載の指示装置に存する。

請求項５記載の発明によれば、表示手段が弧状のガイド溝の内側に配置される。従って、弧状のガイド溝の内側である空スペースを有効に活用することができる。

以上説明したように請求項１記載の発明によれば、位置決め部材によりガイド溝の短手方向における歯車を位置決めできるため、ラックレールと歯車との噛み合わせ距離を一定に保ち、歯車が短手方向にがたつくことがなくなるので、指針動作のスムーズ性及び指示精度の向上を図ることができる。

請求項２記載の発明によれば、指針移動体の移動に応じて円板状の位置決め部材が回転するため、ガイド溝を形成する内側面と位置決め部材との接触抵抗を小さくすることができるので、より一層、指針動作のスムーズ性及び指示精度の向上を図ることができる。

請求項３記載の発明によれば、抜け防止用凸部によって、位置決め部材がガイド溝の正面側から抜け落ちることを防止することができるので、より信頼性の向上を図ることができる。

請求項４記載の発明によれば、モータの電源入力端子を電源供給端子に摺動しなくても、モータに電源を供給することができるので、より一層、指針動作のスムーズ性及び指示精度の向上を図ることができる。

請求項５記載の発明によれば、弧状のガイド溝の内側である空スペースを有効に活用することができるので、省スペース化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の指示装置の正面図である。図２は、図１に示す指示装置を構成するガイド溝形成部２０の部分正面図である。図３は、図１に示す指示装置のＩ−Ｉ線断面図である。同図に示すように、指示装置は、円弧状に目盛１１が形成された文字板１０（目盛板）と、この文字板１０の外周に設けられ、目盛１１に沿った線状のガイド溝２１が形成されるガイド溝形成部２０とを備えている。指示装置はまた、円弧状のガイド溝２１の内側であり、かつ文字板１０の略中央に設けた開口１２（図３）の背後に配置された例えばＬＣＤなどの表示器６０（表示手段）とを備えている。

図２及び図３に示すように、指示装置は、ガイド溝形成部２０のガイド溝２１を形成する内側面２２ａにガイド溝２１の長手方向Ｙ２に沿って設けられたラックレール３０と、指針移動体４０とを備えている。上記ラックレール３０の歯は短手方向Ｙ１に向かって凸となるように形成されている。また、指針移動体４０は、図３に示すように、回転トルクを発生するモータ４１と、モータ４１が発生する回転トルクにより回転する回転軸４２と、回転軸４２に取り付けられた歯車４３と、モータ４１に取り付けられた指針部４５とを有し、ラックレール３０に歯車４３を噛み合わせて回転させることによりガイド溝２１の長手方向Ｙ２に沿って移動する。上記回転軸４２は、ガイド溝２１の底面２２ｃと接触するように設けられ、この回転軸４２によって指針移動体４０を支持している。また、回転軸４２はガイド溝２１の短手方向Ｙ１の中心に位置している。

上述した指針部４５は、文字板１０に形成された目盛１１を指示する指針４５ａと、モータ４１の外ケースを圧入してモータ４１に取り付けるための取付孔が形成された取付部４５ｂとが一体に形成されている。なお、モータ４１外ケースは、図２に示すようにＤ字状に形成されており、取付部４５ｂの取付孔に対してモータ４１が回転しないようになっている。また上記取付部４５ｂには、ガイド溝２１の周縁と接触して指針移動体４０を支持するための支持アーム４５ｂ１が一体形成されている。

上述した指針移動体４０は、ガイド溝形成部２０のガイド溝２１を形成する内側面のうちガイド溝２１の短手方向Ｙ１に対向する一対の内側面２２ａ及び２２ｂの両方と接触してガイド溝２１の短手方向Ｙ１における歯車４３の位置を決める位置決め駒４６（位置決め部材）をさらに有している。この位置決め駒４６は、円板状に形成され、その中心に回転軸４２が取り付けられている。

上述した指示装置によれば、モータ４１が回転トルクを発生して回転軸４２が回転すると歯車４３が回転する。この歯車４３と噛み合うラックレール３０が歯車４３の回転運動をラックレール３０に沿った、即ちガイド溝２１に沿った線運動に変え、これにより指針移動体４０がガイド溝２１に沿って移動可能となる。また、指針移動体４０の移動に応じて、回転軸４２に取り付けられた位置決め駒４６も一対の内壁２２ａ及び２２ｂの両方に接触しながら回転する。

以上の構成によれば、表示器６０が弧状のガイド溝２１の内側に配置されている。このため、弧状のガイド溝２１の内側である空スペースを有効に活用することができ、省スペース化を図ることができる。

また、位置決め駒４６によりガイド溝２１の短手方向Ｙ１における歯車４３を位置決めできるため、ラックレール３０と歯車４３との噛み合わせ距離を一定に保ち、歯車４３が短手方向Ｙ１にがたつくことがなくなり、指針動作のスムーズ性及び指示精度の向上を図ることができる。また、指針移動体４０の移動に応じて位置決め駒４６が回転するため、ガイド溝２１を形成する内壁２２ａ、２２ｂと位置決め駒４６との接触抵抗を小さくすることができるので、より一層、指針動作のスムーズ性及び指示精度の向上を図ることができる。

また、上述した指示装置は、内側面２２ｂの位置決め駒４６と接触する部分よりも正面側に設けられた位置決め駒４６の抜け防止用凸部２３をさらに備えている。この抜け防止用凸部２３はガイド溝２１の長手方向Ｙ２に沿って設けられている。この抜け防止凸部２３により指針移動体４０がガイド溝２１から抜け落ちることを防止し、より信頼性を向上することができる。

また、図中５０は、モータ４１に電力を供給するための電源供給端子が設けられたコネクタであり、弧状ガイド溝２１の略中心に設けられている。上述したコネクタ５０−モータ４１の電源入力端子４７間は可撓性を有するフレキシブルな電源供給線Ｌによって接続されている。これによりモータ４１の電源入力端子４７を電源供給端子に摺動しなくても、モータ４１に電源を供給することができ、より一層、指針動作のスムーズ性及び指示精度の向上を図ることができる。

また、ガイド溝形成部２０には、指針移動体４０の指針４５ａを除いた部分及び電源供給線Ｌを正面から覆って隠すカバー２４が一体形成されており、正面からモータ４１や電源供給線Ｌが視認できない構成となっており、美観の向上を図っている。

なお、上述した実施形態によれば、ガイド溝２１を円弧状としていた。しかしながら、ガイド溝２１の形状は制限がなく、例えば、単に直線状に形成したり、図４に示すように、直線と曲線とを組み合わせた形状であってもよい。

また、上述した実施形態では、位置決め駒４６は回転軸４２と共に回転する円板状に形成していた。しかしながら、位置決め駒４６としては回転軸４２と共に回転しなくてもよい。また、回転軸４２と共に回転させない場合は、円板状でなくてもよい。つまり、ガイド溝２１の短手方向Ｙ１に対向する両内側面２２ａ、２２ｂと接してガイド溝２１の短手方向Ｙ１における歯車４３の位置を決めることができる形状であればよく、例えば、一端が内周面２２ａに接し、他端が内周面２２ｂに接するような棒状であってもよい。さらに、回転軸４２と共に回転させない場合は、モータ４１や指針部４５の取付部４５ｂなどに取り付ければよい。

また、上述した実施形態では、ラックレール３０は内側面２２ａに設けられていた。しかしながら、ラックレール３０は、短手方向Ｙ１に対向する一対の内側面２２ａ及び２２ｂの少なくとも何れか一方に設ければよく、例えば、内側面２２ｂに設けてもよいし、内側面２２ａ及び２２ｂの両方に設けてもよい。

また、上述した実施形態では、ガイド溝２１の短手方向Ｙ１内側面２２ｂ側に文字板１０を設け、指針移動体４０の指針４５ａを内側面２２ｂ側に突出させて設けていた。しかしながら、文字板１０、ガイド溝２１及び指針移動体４０の配置位置はこれに限らず、文字板１０に形成した目盛１１をガイド溝２１に沿って移動する指針移動体４０の指針４５ａが指示できるように配置すればよく、例えばガイド溝２１の短手方向Ｙ１内側面２２ａ側に文字板１０を設け、指針４５ａを内側面２２ａ側に突出させて設けることも考えられる。

また、上述した実施形態では、ガイド溝形成部２０と文字板１０とは別体に形成していた。しかしながら、本発明はこれに限らず、ガイド溝形成部２０と文字板１０とを一体に形成することも考えられる。つまり、文字板１０に線状のガイド溝２１を設けるようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、弧状のガイド溝２１内側にＬＣＤなどの表示器６０を配置していた。しかしながら、本発明はこれに限らず、表示手段であればよく、例えば、指針表示器であってもよい。また、表示手段を設けずに、文字板１０のみを配置することも考えられる。

また、上述した実施形態では、モータ４１に電力を供給するためのコネクタ５０とモータ４１の電源入力端子４７とを可撓性を有する電源供給線Ｌで接続することによって、モータ４１に給電していた。しかしながら、例えば、特許文献３にあるようにガイド溝２１の内側面２２ａ又は２２ｂに板状の電源供給端子（ターミナル）を設け、この板状電源供給端子に指針移動体４０に設けた板バネ状の電源入力端子４７を押圧接触しつつ摺動することにより電源を供給することも考えられる。

また、上述した実施形態では、抜け防止凸部２３は内側面２２ｂに設けていた。しかしながら、抜け防止凸部２３は、短手方向Ｙ１に対向する一対の内側面２２ａ及び２２ｂの少なくとも何れか一方に設ければよく、例えば、内側面２２ａに設けても良いし、内側面２２ａ及び２２ｂの両方に設けても良い。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の指示装置の正面図である。 図１に示す指示装置を構成するガイド溝形成部２０の部分正面図である。 図１に示す指示装置のＩ−Ｉ線部分断面図である。 他の実施形態における本発明の指示装置の正面図である。 従来の指示装置の一例を示す正面図である。 図５に示す指針の駆動装置を示す正面図である。 従来の指示装置の一例を示す部分構成図である。 図７の指示装置のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

符号の説明

１０ 文字板（目盛板）
１１ 目盛
２０ ガイド溝形成部
２１ ガイド溝
２２ａ 内側面
２２ｂ 内側面
２３ 抜け防止用凸部
３０ ラックレール
４０ 指針移動体
４１ モータ
４２ 回転軸
４３ 歯車
４５ａ 指針
４６ 位置決め駒（位置決め部材）
４７ 電源入力端子
６０ 表示器（表示手段）
Ｌ 電源供給線
Ｙ１ 短手方向
Ｙ２ 長手方向

Claims (5)

1. 目盛が形成される目盛板と、該目盛板の目盛に沿った線状のガイド溝が形成されるガイド溝形成部と、該ガイド溝形成部のガイド溝を形成する内側面に当該ガイド溝の長手方向に沿って設けられたラックレールと、回転トルクを発生するモータ、該モータが発生する回転トルクにより回転する回転軸、該回転軸に取り付けられた歯車及び前記モータに取り付けられ目盛を指示する指針を有し、前記ラックレールに前記歯車を噛み合わせて回転させることにより前記ガイド溝の長手方向に沿って移動する指針移動体とを備えた指示装置であって、
   前記指針移動体が、前記ガイド溝形成部のガイド溝を形成する内側面のうち当該ガイド溝の短手方向に対向する一対の内側面の両方と接して前記ガイド溝の短手方向における前記歯車の位置を決める位置決め部材をさらに有することを特徴とする指示装置。
2. 前記位置決め部材は、円板状に形成され、その中心に前記回転軸が取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の指示装置。
3. 前記一対の内側面の少なくとも何れか一方の前記位置決め部材と接触する部分よりも正面側に設けられた前記位置決め部材の抜け防止用凸部をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の指示装置。
4. 前記モータに電力を供給するための電源供給端子と、
   前記電源供給端子−前記モータの電源入力端子間を接続する可撓性を有する電源供給線とをさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３何れか１項記載の指示装置。
5. 前記ガイド溝が弧状に形成され、
   前記弧状のガイド溝の内側に配置された表示手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４何れか１項記載の指示装置。

Images