JP2008268117A - 指示計器装置 - Google Patents

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、吸引トルクを大きく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１と、表示板１の前面側に設けられた指針２と、表示板１の後面側に設けられ指針２を回動させるための指針駆動手段と、を有する。指針２に設けられる円弧状あるいはリング状の第一の磁石２ｃと、前記指針駆動手段に設けられ指針２の回転中心から偏心した位置に回転中心を有するとともに第一の磁石２ｃと部分的に対向するように設けられる第二の磁石５ａと、を備え、第一，第二の磁石２ｃ，５ａの吸引力によって指針２を前記指針駆動手段の回転駆動に連動して回動させる。
【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。

特許文献２にて開示される構成は前記第一，第二の磁石が互いに対向するように配設されるものであるが、計器装置のデザインによって前記指針が大型化した場合には前記指針駆動手段の駆動トルクを大きくするとともに前記第一，第二の磁石による吸引トルクを大きくする必要があり、指示計器装置として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、吸引トルクを大きく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、を有する指示計器装置であって、前記指針に設けられる円弧状あるいはリング状の第一の磁石と、前記指針駆動手段に設けられ前記指針の回転中心から偏心した位置に回転中心を有するとともに前記第一の磁石と部分的に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ることを特徴とする。

また、前記第一の磁石は、前記第二の磁石よりも径大に形成されてなる事を特徴とする。

また、前記第一，第二の磁石は、Ｓ極及びＮ極が交互に複数着磁されてなることを特徴とする。

また、前記指針の中心部を覆う指針キャップを備え、前記第一の磁石は前記指針キャップ内に配設されてなることを特徴とする。

また、前記指針駆動手段の軸部に接合される軸受け部を備え、前記第二の磁石は前記軸受け部に設けられてなることを特徴とする。

また、前記第二の磁石は、前記軸受け部と一体的に形成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、前記指針を回動可能に支持する軸部を設けたことを特徴とする。

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、吸引トルクを大きく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指示計器装置である速度計に適用した実施形態について説明する。

図１，図２において、速度計は、表示板１，指針２，軸部３，ＬＥＤ４，軸受け部５及びステッピングモータ６を有している。また、７は回路基板であり、この回路基板７にステッピングモータ６が搭載されている。

表示板１は、透光性基板１ａと、液晶表示素子（可変表示素子）１ｂとからなるものである。

透光性基板１ａ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２を回動可能に保持するための軸部３が配設されるものである。

液晶表示素子１ｂ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１ｂは、少なくとも指標部１ｃ及び文字部１ｄを表示可能なものである。

指針２は、指針本体２ａと、指針キャップ２ｂと、第一の磁石２ｃと、第一のヨーク２ｄと、を有し、液晶表示素子１ｂにて表示される指標部１ｃを指示するものである。

指針本体２ａ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、略円盤状の回転中心部２ａ１と回転中心部２ａ１から延設される指示部２ａ２とを有する。回転中心部２ａ１には指針キャップ２ｂが嵌め込まれている。また、回転中心部２ａ１には、第一の磁石２ｃ及び第一のヨーク２ｄを嵌入させる凹部が設けられている。指示部２ａ２は、指標部１ｃを指示するものである。指示部２ａ２は、透光性基板１ａ上に配置されるＬＥＤ４からの照明光を受光して光輝する。

指針キャップ２ｂ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２ｂは、その内部に第一の磁石２ｃ及び第一のヨーク２ｄを圧入保持するものである。また、指針キャップ２ｂの中央部には、指針２を回動可能に支持する軸部３を挿入する挿入部２ｂ１が設けられている。

第一の磁石２ｃは、回転中心部２ａ１を囲む円弧状に形成され、Ｓ極及びＮ極が交互に複数着磁されてなるものである（図３参照）。第一の磁石２ｃは、後述する第二の磁石５ａと互いに吸引し合うものであり、第二の磁石５ａよりも径大に形成される。なお、第一の磁石２ｃは、リング状に形成されるものであっても良い。

第一のヨーク２ｄは、第一の磁石２ｃの第二の磁石５ａ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２ｄは、第一の磁石２ｃ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３は、主軸３ａと主軸受け部３ｂと回転軸部３ｃとを有し、指針２を回動可能に支持するものである。主軸３ａは、主軸受け部３ｂと回転軸部３ｃに形成される孔部に挿入され指針２の回転中心となる略円柱状の部材である。主軸受け部３ｂは透光性基板１ａに形成される凹部に配設され、主軸３ａを透光性基板１ａに固定するものである。回転軸部３ｃは、主軸３ａ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２ｂの挿入部２ｂ１に主軸３ａとともに挿入され、指針キャップ２ｂに圧入保持されるものである。また、軸部３を構成する各部材３ａ〜３ｃ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５は、第二の磁石５ａと第二のヨーク５ｂとが配設されており、ステッピングモータ６の回動軸６ａ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５とステッピングモータ６とからなるものである。

第二の磁石５ａは、指針２の回転中心である主軸３ａから偏心した位置に回転中心を有するとともに（第二の磁石５ａの回転中心は回動軸６ａとなる）、第一の磁石２ｃと対になるように第一の磁石２ｃに表示板１を介して部分的に対向する位置に配置される（図３参照）。なお、第二の磁石５ａはリング状に形成され、第一の磁石２ｃ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。なお、第二の磁石５ａは円弧状あるいは円状に形成されるものであっても良い。また、本実施形態では第二の磁石５ａは第一の磁石２ｃと部分的に対向する位置関係として第一の磁石２ｃに対して内接するものであったが、第一の磁石２ｃに対して外接するものであってもよい。第二の磁石５ａを設ける方法としては、軸受け部５をプラスティックマグネットで形成し、第一の磁石２ｃ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５とは別部材で第二の磁石５ａ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５ｂは、第二の磁石５ａの第一の磁石２ｃ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５ｂは、第二の磁石５ａ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。

本実施形態は、指針２に設けられる円弧状の第一の磁石２ｃと、指針駆動手段に設けられ指針２の回転中心から偏心した位置に回転中心を有するとともに第一の磁石２ｃと部分的に対向するように設けられる第二の磁石５ａと、を備えるものである。また、第一の磁石２ｃは第二の磁石５ａよりも径大に形成されるものである。したがって、前記指針駆動手段による第二の磁石５ａの回転が第一の磁石２ｃで減速される分トルクが増大する減速ギアと同様の作用を得ることができ、吸引トルクを大きく確保することが可能となる。

また、表示板１に透光性基板１ａを備え、透光性基板１ａに指針２を回動可能に支持する軸部３を配設することによって、液晶表示素子１ｂに対して指針２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２を配設可能であるとともに液晶表示素子１ｂをさらに安価に製造することが可能となる。

なお、本実施形態において、第一，第二の磁石２ｃ，５ａは永久磁石であったが、例えば第二の磁石５ａ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１ｂ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２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２を照明する照明手段としては、ＬＥＤ４に限定されるものではなく例えば表示板１に有機ＥＬ素子を適用し、この有機ＥＬ素子からの光を指示部２ａ２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６を備えるものであったが、ステッピングモータ６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。

本発明の実施形態を示す正面図。 同上実施形態を示す要部拡大断面図。 同上実施形態における第一，第二の磁石の配置位置を説明するための図。

符号の説明

１ 表示板
１ａ 透光性基板
１ｂ 液晶表示素子（可変表示素子）
２ 指針
２ａ 指針本体
２ｂ 指針キャップ
２ｃ 第一の磁石
２ｄ 第一のヨーク
３ 軸部
３ａ 主軸
３ｂ 主軸受け部
３ｃ 回転軸部
４ ＬＥＤ
５ 軸受け部
５ａ 第二の磁石
５ｂ 第二のヨーク
６ ステッピングモータ
７ 回路基板

Claims (9)

1. 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、を有する指示計器装置であって、前記指針に設けられる円弧状あるいはリング状の第一の磁石と、前記指針駆動手段に設けられ前記指針の回転中心から偏心した位置に回転中心を有するとともに前記第一の磁石と部分的に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ることを特徴とする指示計器装置。
2. 前記第一の磁石は、前記第二の磁石よりも径大に形成されてなる事を特徴とする請求項１に記載の指示計器装置。
3. 前記第一，第二の磁石は、Ｓ極及びＮ極が交互に複数着磁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。
4. 前記指針の中心部を覆う指針キャップを備え、前記第一の磁石は前記指針キャップ内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。
5. 前記指針駆動手段の軸部に接合される軸受け部を備え、前記第二の磁石は前記軸受け部に設けら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。
6. 前記第二の磁石は、前記軸受け部と一体的に形成されてなることを特徴とする請求項７に記載の指示計器装置。
7. 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。
8. 前記指針を回動可能に支持する軸部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の指示計器装置。
9. 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８に記載の指示計器装置。

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