JP2008261698A

JP2008261698A - 指示計器装置

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Publication number: JP2008261698A
Application number: JP2007103967A
Authority: JP
Inventors: Hideki Masuda; 英樹増田; Shige Kawamura; 樹川村
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2007-04-11
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2027-04-11
Also published as: US8356570B2; US20100043697A1; EP2157410A4; JP5007936B2; WO2008126721A1; EP2157410A1; EP2157410B1

Abstract

【課題】磁石の吸引力によって指針と指針駆動手段とを固定する指示計器装置において、指針の固定を強固とし、指針のオーバーシュートや脈動の発生を抑制することが可能な指示計器装置を提供する。
【解決手段】指示計器装置は、表示板２１の前面側に設けられた指針２２と、表示板２１の後面側に設けられ指針２２を回動させるための指針駆動手段と、指針２２に設けられるリング状の第一の磁石２２ｃと、前記指針駆動手段に第一の磁石２２ｃと対向するように設けられる第二の磁石２５ａと、を備える。また、指針２２を回動可能に支持する軸部２３を表示板２１に配設する。軸部２３は、主軸２３ａと、主軸２３ａを表示板２１に固定する主軸受け部２３ｂと、主軸２３ａを中心として回転可能に設けられるとともに指針２２に配設固定される回転軸部２３ｃと、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、表示板の指標部を指針で指示する指示計器装置に関するものである。

従来より、文字板（表示板）の指標部を指針で指示する指示計器装置がある。斯かる指示計器装置は、ステッピングモータ等の指針駆動手段の回動軸に前記指針を直接固定させ、この指針駆動手段の回転駆動に連動して前記指針を回動させて前記指標部を指示するものである。

しかしながら、かかる構成においては前記回動軸を貫通させるための貫通孔を前記文字板に形成する打抜き工程が必要になり、前記文字板の製造が煩雑になるため、前記文字板を安価に製造できないという問題を有していた。特に、特許文献１に開示されるように液晶表示素子等の可変表示素子を文字板とした場合、可変表示素子のガラス基板に貫通孔を形成しなければならないため、可変表示素子の製造コストが高くなるという問題を有していた。
実開平３−４４６２４号公報特開２００３−１６１６５０号公報

この問題に対し、本願出願人は、特許文献２にて指針に第一の磁石を設け、また、指針駆動手段に第二の磁石を設けて第一，第二の磁石の磁力（吸引力）によって前記指針駆動手段の回転駆動に連動させて前記指針を回転させる指示計器装置を提案している。かかる構成によれば、表示板に貫通孔を形成する必要がなく、容易かつ安価に文字板を製造することが可能となる。

しかしながら、特許文献２にて開示されるように単に前記指針に略円柱状の挿入部（軸部材）を挿入するのみでは、前記指針の固定構造としては不十分であり、前記指針を回転させて所定の指示位置を指示させる場合に前記指示位置を超えてしまうオーバーシュートが発生し、また、前記指針をステップ動作させる場合に前記指針の脈動を生じさせるおそれがあり、指示計器装置としては更なる改善の余地があった。

本発明は、上述の問題に鑑みなされたものであり、磁石の吸引力によって指針と指針駆動手段とを固定する指示計器装置において、指針の固定を強固とし、指針のオーバーシュートや脈動の発生を抑制することが可能な指示計器装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するため、表示板と、前記表示板の前面側に設けられた指針と、前記表示板の後面側に設けられ前記指針を回動させるための指針駆動手段と、前記指針に設けられる第一の磁石と、前記指針駆動手段に前記第一の磁石と対向するように設けられる第二の磁石と、を備え、前記第一，第二の磁石の吸引力によって前記指針を前記指針駆動手段の回転駆動に連動して回動させてなる指示計器装置であって、前記指針を回動可能に支持する軸部を前記表示板に配設し、前記軸部は、主軸と、前記主軸を前記表示板に固定する主軸受け部と、前記主軸を中心として回転可能に設けられるとともに前記指針に配設固定される回転軸部と、を備えてなることを特徴とする。

また、前記軸部は、非磁性材料からなることを特徴とする。

また、前記軸部は、前記回転軸部と前記主軸受け部との間に配設され前記回転軸部の摩擦力を調整する回転調整部材を備えてなることを特徴とする。

また、前記主軸受け部は、粘性を有する液状体が蓄えられる凹部を有し、前記回転軸部の下端が前記凹部に配設されてなることを特徴とする。

また、前記表示板は、前記指針に指示される可変表示部を備える可変表示素子を有してなることを特徴とする。

また、前記表示板は、前記軸部が配設される透光性基板を有してなることを特徴とする。

本発明は、磁石の吸引力によって指針と指針駆動手段とを固定する指示計器装置に関するものであり、指針の固定を強固とし、指針のオーバーシュートや脈動の発生を抑制することが可能となるものである。

以下、添付の図面に基いて本発明を車両用コンビネーションメータに応用した第一の実施形態について説明する。

図１において、１はハウジングである。ハウジング１は、見返し部材及びケース体を有し、３個の指示計器、即ち、速度計２，燃料計３及び水温計４を収納するものである。速度計２は、燃料計３及び水温計４よりも大きく、燃料計２と水温計４の間に配置されている。速度計２は、表示板２１及び指針２２を有している。また、燃料計３及び水温計４は、文字板３１，４１及び指針３２，４２を夫々有している。文字板３１，４１は、透光性樹脂（例えばポリカーボネート）からなる基板に指標部３ａ，４ａを除いて遮光部を印刷形成したものである。指針３２，４２はステッピングモータ（図示しない）により回動され、文字板３１，４１の指標部３ａ，４ａを指示する。

図２は要部拡大断面図である。速度計２は、表示板２１，指針２２，軸部２３，ＬＥＤ２４，軸受け部２５及びステッピングモータ２６を有している。また、２７は回路基板であり、この回路基板２７にステッピングモータ２６が搭載されている。

表示板２１は、透光性基板２１ａと、液晶表示素子（可変表示素子）２１ｂとからなるものである。

透光性基板２１ａは、透光性樹脂（例えばアクリル、ポリカーボネート）からなり、指針２２を回動可能に保持するための後述する軸部が配設されるものである。

液晶表示素子２１ｂは、透明電極膜が形成された一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セルの両面に偏光板を貼り合わせたものであって、例えばドットマトリクス型の液晶表示素子である。液晶表示素子２１ｂは、その表示内容を変更可能であって、少なくとも指標部２ａ及び文字部２ｂを表示可能なものである。

指針２２は、指針本体２２ａと、指針キャップ２２ｂと、第一の磁石２２ｃと、第一のヨーク２２ｄと、を有し、液晶表示素子２２ａにて表示される指標部２ａを指示するものである。

指針本体２２ａは、ポリカーボネート等の透光性樹脂からなるものであり、回転中心部には指針キャップ２２ｂが嵌め込まれている。また、指針本体２２ａの回転中心部には、第一の磁石２２ｃ及び第一のヨーク２２ｄを嵌入させる凹部が設けられている。また、指針本体２２ａは、透光性基板２１ａ上に配置されるＬＥＤ２４からの照明光を受光して指針本体２２ａを光輝させるための受光部２２ｅを有する。受光部２２ｅはリング状の第一の磁石２２ｃ及び第一のヨーク２２ｄの空洞部に位置するように形成される。

指針キャップ２２ｂは、例えばＡＢＳ樹脂等の非透光性樹脂を略筒状に形成してなるものである。指針キャップ２２ｂは、その内部に第一の磁石２２ｃ及び第一のヨーク２２ｄを圧入保持するものである。また、指針キャップ２２ｂの中央部には、指針２２を回動可能に支持する軸部２３を挿入する挿入部２２ｆが設けられている。

第一の磁石２２ｃは、リング状に形成され、Ｓ極及びＮ極が交互に複数着磁されてなるものである。第一の磁石２２ｃは、後述する第二の磁石２５ａと互いに吸引し合うものである。

第一のヨーク２２ｄは、第一の磁石２２ｃの第二の磁石２５ａと対向しない面（非対向面）側に設けられるものである。第一のヨーク２２ｄは、第一の磁石２２ｃの前記非対向面側からの漏れ磁束を抑制し、磁気効率を向上させる磁気回路を構成する。

軸部２３は、主軸２３ａと主軸受け部２３ｂと回転軸部２３ｃとワッシャー（回転調整部材）２３ｄを有し、指針２２を回動可能に支持するものである。主軸２３ａは、主軸受け部２３ｂと回転軸部２３ｃに形成される孔部に挿入され指針２２の回転中心となる略円柱状の部材である。主軸受け部２３ｂは透光性基板２１ａに形成される凹部に配設され、主軸２３ａを透光性基板２１ａに固定するものである。回転軸部２３ｃは、主軸２３ａを中心として回転可能に設けられるとともに指針キャップ２２ｂの挿入部２２ｆに主軸２３ａとともに挿入され、指針キャップ２２ｂに圧入保持されるものである。ワッシャー２３ｄは、回転軸部２３ｃと主軸受け部２３ｂとの間に配設される略リング状の部材であり、回転軸部２３ｃの摩擦力を調整することで、回転軸部２３ｃの摩擦力を適度に発生させ、前記指針２２の回動に伴うオーバーシュートや脈動を減衰させる（ダンピング効果）ものである。また、軸部２３を構成する各部材２３ａ〜２３ｄは、例えばアルミや黄銅等の非磁性材料からなる。

軸受け部２５は、第二の磁石２５ａと第二のヨーク２５ｂとを有し、ステッピングモータ２６の回動軸２６ａと嵌合されるものである。本実施形態における指針駆動手段は、軸受け部２５とステッピングモータ２６とからなるものである。

第二の磁石２５ａは、第一の磁石２２ｃと対になるように第一の磁石２２ｃに表示板２１を介して対向する位置に配置される。なお、第二の磁石２５ａも第一の磁石と同様にＳ極及びＮ極が交互に複数着磁されてなるものである。第二の磁石２５ａを設ける方法としては、軸受け部２５をプラスティックマグネットで形成し、第一の磁石２２ｃとの対向個所を着磁して形成する方法であってもよいし、また、軸受け部２５とは別部材で第二の磁石２５ａを設けインサート成形あるいはアウトサート成形によって一体的に形成する方法であってもよい。

第二のヨーク２５ｂは、第二の磁石２５ａの第一の磁石２２ｃと対向しない面（非対向面）側に設けられるものである。第二のヨーク２５ｂは、第二の磁石２５ａの前記非対向面からの漏れ磁束を抑制し、磁気効率を向上させる磁気回路を構成する。

本第一の実施形態は、指針２２を回動可能に支持する軸部２３を表示板２１に配設し、
軸部２３は、主軸２３ａと、主軸２３ａを表示板２１に固定する主軸受け部２３ｂと、主軸２３ａを中心として回転可能に設けられるとともに指針２２に配設固定される回転軸部２３ｃと、を備えてなることを特徴とする。したがって、主軸２３ａと指針キャップ２２ｂとの間に回転軸部２３ｃを配設することで指針２２を軸部２３に対して固定する摩擦力を増加することができ、指針２２の固定を強固とすることができる。

また、軸部２３の各部材２３ａ〜２３ｄを非磁性材料で形成することによって、軸部２３を構成する各部材２３ａ〜２３ｄが第一，第二の磁石２２ｃ，２５ａの磁力に影響を与えることを防止でき、指針２２の指示動作に針振れや誤指示が生じることを抑制することができる。

また、軸部２３に、回転軸部２３ｃと主軸受け部２３ｂとの間に配設されるワッシャー２３ｄを設けることによって、回転軸部２３ｃの摩擦力を指針２２の固定に適正となるように調整することができ、より適正な指針２２の固定構造を得ることが可能となる。

また、表示板２１に透光性基板２１ａを備え、透光性基板２１ａに指針２２を回動可能に支持する軸部２３を配設することによって、液晶表示素子２１ｂに対して指針２２を支持するための加工を行う必要がなくなり、容易に指針２２を配設可能であるとともに液晶表示素子２１ｂをさらに安価に製造することが可能となる。

次に、本発明の第二の実施形態について説明する。なお、前述の第一の実施形態と同一または相当個所には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

本第二の実施形態が前述の第一の実施形態と異なる点は、指針２２を回動可能に支持する軸部２３の構成である。

軸部２３は、ワッシャー２３ｄに代わって回転軸部２３ｃの摩擦力を調整する方法として、主軸受け部２３ｅを上端に粘性を有するダンパーオイル（液状体、図示しない）が蓄えられる凹部２３ｆを有する構成とし、回転軸部２３ｃの下端を凹部２３ｆに配設するものである。なお、主軸受け部２３ｅは、前述の非磁性体材料からなる。かかる構成により、本第二の実施形態は、回転軸部２３ｃが前記ダンパーオイルに浸けられた状態とすることで、前記ダンパーオイルの粘性によって前記指針２２の回動に伴うオーバーシュートや脈動を減衰させることができ（ダンピング効果）、より適正な指針２２の固定構造を得ることが可能となる。

なお、本第一，第二の実施形態において、第一，第二の磁石２２ｃ，２５ａは永久磁石であったが、例えば第二の磁石２５ａは電磁石であっても良い。また、可変表示素子としては、液晶表示素子２１ｂのほかに有機ＥＬ素子であってもよく、またドットマトリクス型のほかにセグメント型であっても良い。また、表示板としては、例えば透光性樹脂に遮光部を印刷形成して指針２２にて指示する固定表示部を形成した固定表示素子を有するものであってもよい。また、指針２２を照明する照明手段としては、ＬＥＤ２６に限定されるものではなく例えば表示板２１に有機ＥＬ素子を適用し、この有機ＥＬ素子からの光を受光部２２ｅに向けて発する構成であってもよい。また、指針駆動手段としてステッピングモータ２６を備えるものであったが、ステッピングモータ２６に代えて、例えば、交差コイル型ムーブメントを用いることができることは言うまでもない。

本発明の第一の実施形態を示す正面図。同上第一の実施形態を示す要部拡大断面図。本発明の第二の実施形態を示す要部拡大断面図。

符号の説明

２１表示板
２１ａ透光性基板
２１ｂ液晶表示素子（可変表示素子）
２２指針
２２ａ指針本体
２２ｂ指針キャップ
２２ｃ第一の磁石
２２ｄ第一のヨーク
２２ｅ受光部
２２ｆ主軸受け部
２３軸部
２３ａ主軸
２３ｂ主軸受け部
２３ｃ回転軸部
２３ｄワッシャー（回転調整部材）
２３ｅ主軸受け部
２３ｆ凹部
２４ＬＥＤ
２５軸受け部
２５ａ第二の磁石
２５ｂ第二のヨーク
２６ステッピングモータ
２７回路基板

Claims

表示板と、前記表示板の前面側に設けられた指針と、前記表示板の後面側に設けられ前記指針を回動させるための指針駆動手段と、前記指針に設けられる第一の磁石と、前記指針駆動手段に前記第一の磁石と対向するように設けられる第二の磁石と、を備え、前記第一，第二の磁石の吸引力によって前記指針を前記指針駆動手段の回転駆動に連動して回動させてなる指示計器装置であって、
前記指針を回動可能に支持する軸部を前記表示板に配設し、前記軸部は、主軸と、前記主軸を前記表示板に固定する主軸受け部と、前記主軸を中心として回転可能に設けられるとともに前記指針に配設固定される回転軸部と、を備えてなることを特徴とする指示計器装置。
前記軸部は、非磁性材料からなることを特徴とする請求項１に記載の指示計器装置。
前記軸部は、前記回転軸部と前記主軸受け部との間に配設され前記回転軸部の摩擦力を調整する回転調整部を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の指示計器装置。
前記主軸受け部は、粘性を有する液状体が蓄えられる凹部を有し、前記回転軸部の下端が前記凹部に配設されてなることを特徴とする請求項１に記載の指示計器装置。
前記表示板は、前記指針に指示される可変表示部を備える可変表示素子を有してなることを特徴とする請求項１に記載の指示計器装置。
前記表示板は、前記軸部が配設される透光性基板を有してなることを特徴とする請求項１に記載の指示計器装置。