JP2010145141A - 指針式計器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 重量増なく、もしくは重量増を最小限に抑えながら耐震性を向上させることが可能な指針式計器を提供する。
【解決手段】 表示手段１と、駆動本体２と、アーム部３とこのアーム部３と連結もしくは連続形成され指標部Ｍを指示する指示部５とを備えた指針６と、を備え、アーム部３が第１のアーム部３１と第２のアーム部３２とを有し、これら第１，第２のアーム部３１，３２が屈曲部３３を介して連続する指針式計器において、アーム部３が第１の箇所Ｐ１と第２の箇所Ｐ２とを空間部Ｓを隔てて繋ぐ連結部３４を有する。
【選択図】 図２
【解決手段】 表示手段１と、駆動本体２と、アーム部３とこのアーム部３と連結もしくは連続形成され指標部Ｍを指示する指示部５とを備えた指針６と、を備え、アーム部３が第１のアーム部３１と第２のアーム部３２とを有し、これら第１，第２のアーム部３１，３２が屈曲部３３を介して連続する指針式計器において、アーム部３が第１の箇所Ｐ１と第２の箇所Ｐ２とを空間部Ｓを隔てて繋ぐ連結部３４を有する。
【選択図】 図２
Description
本発明は、文字板や液晶表示器などの表示手段を迂回して延びる指針により指標部を指示してなる指針式計器に関する。
この種の指針式計器として例えば下記特許文献１に記載されたものが知られている。この指針式計器は、文字板や液晶表示器からなる表示手段と、この表示手段の裏面側に配設されたステッピングモータ等の駆動本体と、この駆動本体の回転軸に装着され表示手段の裏面から側面へと迂回するアーム部とこのアーム部と連結され文字板に設けられた指標部を指示する指示部とを備えた指針とを備えており、この場合、アーム部は、表示手段の裏面に位置する第１のアーム部と表示手段の側面に位置する第２のアーム部とを有し、これら第１，第２のアーム部が９０度折れ曲がる屈曲部を介して連続する構成である。
特開２００３−０１４５０８号公報
しかしながら、前記特許文献１に記載された指針式計器は、アーム部が屈曲部を介してＬ字状に屈曲する構造であることから、ねじれ方向及び倒れ方向（第１，第２の各アーム部のなす角度が小さくなる方向）の振れに対して弱く、耐震性の点で改良が望まれていた。
この点、アーム部の幅寸法を厚くすれば剛性を高めることができるが、重量増加による指針動作への悪影響や駆動本体への負荷増といった種々の問題が生じる。
そこで、本発明は前述した問題点に着目し、重量増なく、もしくは重量増を最小限に抑えながら耐震性を向上させることが可能な指針式計器を提供することを目的とする。
本発明は、表示手段と、この表示手段の裏面側に配設された駆動本体と、この駆動本体の回転軸に装着され前記表示手段の裏面から側面へと迂回するアーム部とこのアーム部と連結もしくは連続形成され指標部を指示する指示部とを備えた指針と、を備え、前記アーム部が前記表示手段の裏面に位置する第１のアーム部と前記表示手段の側面に位置する第２のアーム部とを有し、これら第１，第２のアーム部が屈曲部を介して連続する指針式計器において、前記アーム部が前記第１のアーム部であって前記屈曲部から第１の所定距離分、前記回転軸側となる第１の箇所と前記第２のアーム部であって前記屈曲部から第２の所定距離分、前記指示部側となる第２の箇所とを前記第１，第２の各アーム部とは空間部を隔てて繋ぐ連結部を有することを特徴とする。
このように構成したことによって、アーム部が屈曲する構造であっても連結部によって捻れ方向及び倒れ方向の剛性が向上することから、重量増なく、もしくは重量増を最小限に抑えながら耐震性を向上させることができる。
このように構成したことによって、アーム部が屈曲する構造であっても連結部によって捻れ方向及び倒れ方向の剛性が向上することから、重量増なく、もしくは重量増を最小限に抑えながら耐震性を向上させることができる。
また本発明は、前記空間部が、前記第１のアーム部に面する第１の辺と、前記第２のアーム部に面する第２の辺と、前記連結部に面する第３の辺とを有する三角形状を有しており、前記第２の辺を前記第１の辺よりも長く形成したことを特徴とする。
このように構成したことによって、空間部の形成開始点を指針の自由端側に近づけることで指針の自由端側の重量を抑え、これにより慣性モーメントを小さくすることができる。
このように構成したことによって、空間部の形成開始点を指針の自由端側に近づけることで指針の自由端側の重量を抑え、これにより慣性モーメントを小さくすることができる。
また本発明は、前記第１のアーム部が前記回転軸に装着される回転軸装着部を有し、この回転軸装着部の横幅よりも前記屈曲部側の横幅を小さく形成してなることを特徴とする。
このように構成したことによって、指針の自由端側の重量を抑え、慣性モーメントを小さくすることができる。
このように構成したことによって、指針の自由端側の重量を抑え、慣性モーメントを小さくすることができる。
また本発明は、前記回転軸装着部が前記回転軸装着部から前記屈曲部に向かう前記第１のアーム部領域よりも厚みの大きい肉厚部として形成し、この肉厚部に前記回転軸の軸方向に貫通する貫通孔を有し、前記回転軸が前記貫通孔を通じて肉厚部を貫通するように装着されることを特徴とする。
このように構成したことによって、指針の重心位置を駆動本体の本体部に近づけることができ、これにより耐震性を一層向上させることができる。
このように構成したことによって、指針の重心位置を駆動本体の本体部に近づけることができ、これにより耐震性を一層向上させることができる。
本発明によれば、所期の目的を達成でき、重量増なく、もしくは重量増を最小限に抑えながら耐震性を向上させることが可能な指針式計器を提供することができる。
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図５を用いて説明する。
本実施形態の指針式計器は、例えば車両の速度を表示するものであり、表示部である表示手段１と、駆動本体２と、アーム部３と重り４と指示部５とを備えた指針６と、この指針本体６に設けられるとともに指示部５を発光させる第１の光源７と、回路基板８と、この回路基板８に実装される第２の光源９と、第１の光源７と回路基板８とを電気的に接続する可撓性基板１０とを備えている。
なお、１２は、ハウジングであり、１３は、見返し部材であり、１４は、フレームである。
表示手段１は、表示器１５と、この表示器１５を収納する収納ケース１６と、この収納ケース１６の開口１６ａを覆う前面カバー１７とで構成されている。この表示手段１は、適宜手段によって、回路基板８に固定されている。
表示器１５は、車両に関する情報などを表示するものである。車両に関する情報としては、経路誘導、車両に関する警告表示、また車両の外気温などを表示するものである。
表示器１５は、上記の情報を表示するために、ドットマトリックスの液晶表示素子１８を用いたものである。なお、１９は、液晶表示素子１８を照明する液晶用光源であり、２０は、光源１９からの光を集光や拡散などを行う光学部材であり、２１は、液晶表示素子１８、光源１９および光学部材２０を収納するケースであり、２２は、ケース２１を覆うカバーである。カバー２２には、液晶表示素子１８が露出する窓２３が設けられている。ケース２１には、支柱２４が設けられており、この支柱２４によって、表示器１５は、収納ケース１６に固定されている。
収納ケース１６は、遮光性の合成樹脂からなり、カップ状をしている。また、この収納ケース１６には、第２の光源９からの光を取り入れる開口２５が設けられている。この開口２５は、複数設けられている。
前面カバー１７は、透明な合成樹脂からなり、表示器１５や収納ケース１６内部を視認することができる。前面カバー１７は、文字板の機能を果たすものであり、速度を表す文字からなる指標部Ｍを備えている。この指標部Ｍは、前面カバー１７の背面（図２中下側の面）に、微細な凹凸によって、形成されている。また、前面カバー１７の板面の周囲には、駆動本体２方向に垂れ下がるように形成された壁部２７を備えている。この壁部２７は、前面カバー１７を収納ケース１６に固定する役割を果たすとともに、第２の光源９からの光を取り入れる役割を果たすものでもある。前面カバー１７に設けた指標部Ｍは、開口２５を通して収納ケース１６内に取り込んだ光と、前面カバー１７の壁部２７から取り込んだ光によって照明される。
駆動本体２は、交差コイル式計器本体やステッピングモータなどの電動機で、回転する回転軸２６を備えており、指針本体６を回動させるものである。
指針６は、アーム部３と重り４と指示部５とで構成されている。
アーム部３は、例えば遮光性を有する合成樹脂からなり、表示手段１の外周を迂回するようにＬの字形状をしており、一端に指示部５を保持するとともに、他端で、駆動本体２の回転軸２６に装着されるものである。
このアーム部３は、表示手段１の裏面に位置する第１のアーム部３１と、表示手段１の側面に位置する第２のアーム部３２とを有し、これら第１，第２のアーム部３１，３２は略９０度折れ曲がる屈曲部３３を介して連続している。
またアーム部３には、図３に示すように、第１のアーム部３１であって屈曲部３３の角部（頂点）から第１の所定距離Ｌ１分、回転軸側となる第１の箇所Ｐ１と、第２のアーム部３２であって屈曲部３３の角部（頂点）から第２の所定距離Ｌ２分、指示部５側となる第２の箇所Ｐ２とを繋ぐ連結部３４を有しており、この連結部３４は第１，第２の各アーム部３１，３２及び屈曲部３３とは空間部Ｓを隔てて斜めに延びる筋交い状に形成されている。
この連結部３４は、各アーム部３１，３２を筋交い状に連結することによって、図３中両矢印Ａ１にて示すアーム部３の捻れ方向及び両矢印Ａ２にて示すアーム部３の倒れ方向の剛性を向上させるものである。
また本実施形態では、空間部Ｓが、第１のアーム部３１に面する第１の辺Ｓ１と、第２のアーム部３２に面する第２の辺Ｓ２と、連結部３４に面する第３の辺Ｓ３とを有する三角形状を有しており、第２の辺Ｓ２を第１の辺よりも長く形成している。このように第２の辺Ｓ２を長く形成することによって、空間部Ｓの形成開始点を指針６の自由端側（先端側）に近づけることができ、これにより指針６の自由端側の重量を抑え、慣性モーメントを小さくしている。
さらに本実施形態では、第１のアーム部３１は回転軸２６に装着される回転軸装着部３５を有し、図４に示すように、第１のアーム部３１の横幅は、屈曲部３３から回転軸装着部３５に向かって徐々に大きくなり、回転軸装着部３５で最大となるように形成されている。このように回転軸装着部３５の横幅Ｗよりも屈曲部３３側の横幅を小さく形成したことによって、指針６の自由端側の重量を抑え、慣性モーメントを小さくしている。
また本実施形態では、回転軸装着部３５が回転軸装着部３５から屈曲部３３に向かう第１のアーム部３１領域よりも厚みの大きい肉厚部として形成されており、この肉厚部として形成された回転軸装着部３５に回転軸２６の軸方向に貫通する貫通孔３６を形成し、この貫通孔３６を通じて回転軸２６の先端が回転軸装着部３５を貫通するように設けられている。このように回転軸２６の先端を貫通させたことによって、指針６の重心位置を駆動本体２の本体部に近づけることができ、これにより耐震性を一層向上させている。
第２のアーム部３２は、図５に詳しく示すように、先端側に、挿入部３７と、第１の切り欠き部（第１の位置決め部）３８と突条部３９とを有している。
挿入部３７は、指示部５と第２のアーム部３２とを連結する際、指示部５の後述する挿入孔に圧入されるもので、前記挿入孔に沿ってピン状に延びている。
第１の切り欠き部３８は、挿入部３７に指示部５を挿入した際、指示部５の第２の切り欠き部（第２の位置決め部）が嵌ることにより指示部５の回転方向及び高さ方向の位置決めを行う。なお指示部５の高さ方向の位置決めは、挿入部３７を除く第２のアーム部３２の先端側端面で行ってもよい。
突条部３９は、第１の切り欠き部３８の側壁面中央に形成され、この突条部３９に対応する指示部５には、突条部３９に沿って延びる溝部が形成され、この溝部に突条部３９が嵌ることによって、指示部５の傾きを抑えている。
指示部５は、第２のアーム部３２に沿って延びる第１の部分５１と、前面カバー１７に沿って延び指標部Ｍを指示する第２の部分５２とを備えている。
第１の部分５１は、第１の切り欠き部３８に対応する第２の切り欠き部５３と、突条部３９に対応する溝部５４と、挿入部３７に対応する挿入孔５５（図３参照）と、この挿入孔５５に連通し挿入部３７を挿入孔５５に挿入した際に空気を逃がす空気逃げ部５６と、第１の光源７を収納する凹部５７とを備えている。
第１の光源７は、発光ダイオードからなり、指示部５（第１の部分５２）に光を供給して発光させるものである。この第１の光源７は、可撓性基板１０に実装され、この可撓性基板１０は、第２のアーム部３２に固定される。
回路基板８は、表示手段１の背面側（図２中下側）に配設されている。この回路基板８は、ガラスエポキシ樹脂などからなる硬質の絶縁材料からなる基板である。この回路基板８には、表示手段１、駆動本体２、第２の光源９およびフレーム１４が固定されている。そして、回路基板８の表面には、図示しない導体を備えており、この導体を介して、表示手段１の表示器１５、駆動本体２および第２の光源９に電力を供給するものである。
第２の光源９は、発光ダイオードからなり、表示手段１の表示器１５の周囲、収納ケース１６内、指標部Ｍを照明するものである。
可撓性基板１０は、ポリイミドなどの軟質の絶縁材料からなる基板であり、図示しない導電体を備えている。この可撓性基板１０は、一端に第１の光源７が実装されており、他端に図示しないコネクタなどで、回路基板８と電気的に接続している。
ハウジング１２は、遮光性の合成樹脂からなり、表示手段１、駆動本体２、指針本体６および回路基板８などの指針式計器装置の構成部品を収納するものである。
見返し部材１３は、遮光性の合成樹脂からなり、ハウジング１２の開口１２ａに設けられるものである。この見返し部材１３には、指標部を構成する目盛２９が一体形成されている。この目盛２９は、前面カバー１７に設けた指標部Ｍとともに車両の速度を表すものである。
フレーム１４は、白色の合成樹脂からなり、第２の光源９からの光を効率よく表示手段１に反射する反射体である。このフレーム１４は、第２の光源９からの光を回転軸２６を中心に外側へ放射するように反射する第１の反射体１４ａと、この第１の反射体１４ａで反射した光を表示手段１側へ反射する第２の反射体１４ｂとで構成されている。
以上のように本実施形態では、表示手段１と、この表示手段１の裏面側に配設された駆動本体２と、この駆動本体２の回転軸２６に装着され表示手段１の裏面から側面へと迂回するアーム部３とこのアーム部３と連結もしくは連続形成され指標部Ｍを指示する指示部５とを備えた指針６と、を備え、アーム部３が表示手段１の裏面に位置する第１のアーム部３１と表示手段１の側面に位置する第２のアーム部３２とを有し、これら第１，第２のアーム部３１，３２が屈曲部３３を介して連続する指針式計器において、アーム部３が第１のアーム部３１であって屈曲部３３の角部から第１の所定距離Ｌ１分、回転軸２６側となる第１の箇所Ｐ１と第２のアーム部３２であって屈曲部３３の角部から第２の所定距離Ｌ２分、指示部５側となる第２の箇所Ｐ２とを第１，第２の各アーム部３１，３２とは空間部Ｓを隔てて繋ぐ連結部３４を有することにより、アーム部３が屈曲する構造であっても連結部３４によって捻れ方向（両矢印Ａ）及び倒れ方向（両矢印Ｂ）の剛性が向上することから、重量増なく、もしくは重量増を最小限に抑えながら耐震性を向上させることができる。
また本実施形態は、空間部Ｓが、第１のアーム部３１に面する第１の辺Ｓ１と、第２のアーム部３２に面する第２の辺Ｓ２と、連結部３４に面する第３の辺Ｓ３とを有する三角形状を有しており、第２の辺Ｓ２を第１の辺Ｓ１よりも長く形成したことにより、空間部Ｓの形成開始点を指針６の自由端側に近づけることで指針６の自由端側の重量を抑え、これにより慣性モーメントを小さくすることができる。
また実施形態は、第１のアーム部３１が回転軸２６に装着される回転軸装着部３５を有し、この回転軸装着部３５の横幅よりも屈曲部３３側の横幅を小さく形成してなることにより、指針６の自由端側の重量を抑え、慣性モーメントを小さくすることができる。
また本実施形態は、回転軸装着部３５が回転軸装着部３５から屈曲部３３に向かう第１のアーム部３１領域よりも厚みの大きい肉厚部として形成し、この肉厚部に回転軸２６の軸方向に貫通する貫通孔３６を有し、回転軸２６が貫通孔３６を通じて肉厚部を貫通するように装着されることより、指針６の重心位置を駆動本体２の本体部に近づけることができ、これにより耐震性を一層向上させることができる。
図６〜図８は、本発明の第２〜第４の実施形態として、屈曲部３３の変形例を示すものである。
図６の第２の実施形態では、屈曲部３３が曲率を有しており、この場合、連結部３４は、第１のアーム部３１であって屈曲部３３の中央から第１の所定距離Ｌ１分、回転軸２６側となる第１の箇所Ｐ１と第２のアーム部３２であって屈曲部３３の中央から第２の所定距離Ｌ２分、指示部５側となる第２の箇所Ｐ２とを繋ぐように形成されている。
図７の第３の実施形態では、屈曲部３３が９０度より小さな角度にて屈曲している。
図８の第４の実施形態では、屈曲部３３が複数箇所（２箇所）形成されている。
なお前述の各実施形態では、連結部３４を直線状としたが、アーム部３を補強することができれば形状は任意であり、必要に応じて複数個設けてもよい。
１ 表示手段
２ 駆動本体
３ アーム部
４ 重り
５ 指示部
６ 指針
７ 第１の光源
８ 回路基板
９ 第２の光源
１０ 可撓性基板
１２ ハウジング
１３ 見返し部材
１４ フレーム
１５ 表示器
１６ 収納ケース
１６ａ 開口
１７ 前面カバー
１８ 液晶表示素子
１９ 液晶用光源
２０ 光学部材
２１ ケース
２２ カバー
２３ 窓
２４ 支柱
２５ 開口
２６ 回転軸
２７ 壁部
２９ 目盛
３１ 第１のアーム部
３２ 第２のアーム部
３３ 屈曲部
３４ 連結部
３５ 回転軸装着部
３６ 貫通孔
３７ 挿入部
３８ 第１の切り欠き部（第１の位置決め部）
３９ 突条部
５１ 第１の部分
５２ 第２の部分
５３ 第２の切り欠き部
５４ 溝部
５５ 挿入孔
５６ 空気逃げ部
５７ 凹部
Ｌ１ 第１の所定距離
Ｌ２ 第２の所定距離
Ｍ 指標部
Ｐ１ 第１の箇所
Ｐ２ 第２の箇所
Ｓ 空間部
Ｓ１ 第１の辺
Ｓ２ 第２の辺
Ｓ３ 第３の辺
２ 駆動本体
３ アーム部
４ 重り
５ 指示部
６ 指針
７ 第１の光源
８ 回路基板
９ 第２の光源
１０ 可撓性基板
１２ ハウジング
１３ 見返し部材
１４ フレーム
１５ 表示器
１６ 収納ケース
１６ａ 開口
１７ 前面カバー
１８ 液晶表示素子
１９ 液晶用光源
２０ 光学部材
２１ ケース
２２ カバー
２３ 窓
２４ 支柱
２５ 開口
２６ 回転軸
２７ 壁部
２９ 目盛
３１ 第１のアーム部
３２ 第２のアーム部
３３ 屈曲部
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３６ 貫通孔
３７ 挿入部
３８ 第１の切り欠き部（第１の位置決め部）
３９ 突条部
５１ 第１の部分
５２ 第２の部分
５３ 第２の切り欠き部
５４ 溝部
５５ 挿入孔
５６ 空気逃げ部
５７ 凹部
Ｌ１ 第１の所定距離
Ｌ２ 第２の所定距離
Ｍ 指標部
Ｐ１ 第１の箇所
Ｐ２ 第２の箇所
Ｓ 空間部
Ｓ１ 第１の辺
Ｓ２ 第２の辺
Ｓ３ 第３の辺
Claims (4)
- 表示手段と、
この表示手段の裏面側に配設された駆動本体と、
この駆動本体の回転軸に装着され前記表示手段の裏面から側面へと迂回するアーム部とこのアーム部と連結もしくは連続形成され指標部を指示する指示部とを備えた指針と、を備え、前記アーム部が前記表示手段の裏面に位置する第１のアーム部と前記表示手段の側面に位置する第２のアーム部とを有し、これら第１，第２のアーム部が屈曲部を介して連続する指針式計器において、
前記アーム部が前記第１のアーム部であって前記屈曲部から第１の所定距離分、前記回転軸側となる第１の箇所と前記第２のアーム部であって前記屈曲部から第２の所定距離分、前記指示部側となる第２の箇所とを前記第１，第２の各アーム部とは空間部を隔てて繋ぐ連結部を有することを特徴とする指針式計器。 - 前記空間部は、前記第１のアーム部に面する第１の辺と、前記第２のアーム部に面する第２の辺と、前記連結部に面する第３の辺とを有する三角形状を有しており、前記第２の辺を前記第１の辺よりも長く形成したことを特徴とする請求項１に記載の指針式計器。
- 前記第１のアーム部が前記回転軸に装着される回転軸装着部を有し、この回転軸装着部の横幅よりも前記屈曲部側の横幅を小さく形成してなることを特徴とする請求項１に記載の指針式計器。
- 前記回転軸装着部が前記回転軸装着部から前記屈曲部に向かう前記第１のアーム部領域よりも厚みの大きい肉厚部として形成し、この肉厚部に前記回転軸の軸方向に貫通する貫通孔を有し、前記回転軸が前記貫通孔を通じて肉厚部を貫通するように装着されることを特徴とする請求項３に記載の指針式計器。
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