JP2011094984A - 指針式計器装置 - Google Patents

Abstract

【課題】指針の組付作業において、手間がかかることを軽減できる構造の指針式計器装置を提供する。
【解決手段】指針式計器装置Ｍは、表示面１２を有する表示部１０と、表示部１０の後方側から側方を通り表示面１２の前方側に延出し、指標を指示する指針４４Ａと、指針４４Ａを回転させる駆動装置５０と、を備える。指針４４Ａは、一端に駆動装置５０が接続され他端に挿入孔４２４が形成されているアーム部４２Ａと、アーム部４２Ａの挿入孔４２４に一端を差し込まれ指標を指示する指示部４４Ａと、を有する。アーム部４２Ａの挿入孔４２４の内壁には、その軸方向に交差して貫通孔が形成されている。その貫通孔に係合するフック部４４４が、アーム部４２Ａの挿入孔４２４に挿入される指示部４４Ａの部位に形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、文字板や液晶表示器などの表示部を迂回して延びる指針により指示してなる指針式計器装置に関する。

従来の指針式計器装置のうち、特許文献１に開示された指針式計器装置は、表示部材と、この表示部材の後方側に配置され駆動軸を有する駆動装置と、第１の透光部材と第２の透光部材とそれらを連結する連結部材とから構成され駆動軸に連結されることで表示部材に沿って軸周りに回転するコの字形状の指針と、この指針に光を出射する光源とを備える。

特開２００８−３２４５５号公報

しかし、特許文献１に開示された指針式計器装置の指針は、連結部材に形成された孔に第１の透光部材が挿入された構造であるので、連結部材を第１の透光部材に組み付けるときに、孔と第１の透光部材の挿入方向先端部との位置関係の把握が難しく、指針の組付作業に手間がかかることがあった。これは棒状体である第１の透光部材に対して、孔を有する連結部材のサイズが必然的に大きくなるため、挿入時の位置合わせの際に連結部材が第１の透光部材を隠してしまうことに起因する。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、指針式計器装置の指針の組付作業における手間を軽減することを目的とする。

本発明に係る指針式計器装置は、
表示面を有する表示部と、
前記表示部の後方側から側方を通り前記表示面の前方側に延出し、指標を指示する指針と、
前記指針を回転させる駆動装置と、
を備える指針式計器装置であって、
前記指針は、一端が前記駆動装置に接続され他端に第１の孔が形成されている第１の部材と、前記第１の部材の前記第１の孔に一端が差し込まれ前記指標を指示する第２の部材と、を有する、
ことを特徴とする。

また、前記第１の部材は、前記第１の孔の内壁に第２の孔を有し、
前記第２の部材は、前記第１の部材の前記第２の孔に係合する第１の突起を有することが望ましい。

更に、前記第１の部材は、前記第２の部材の前記第１の孔に挿入される部位よりも剛性の高い材料によって形成されていることが望ましい。

また、光を出射する光源を更に備え、
前記第２の部材は、前記光源から出射された光を導光する導光部材を備えるようにしてもよい。

また、前記導光部材は、一端が前記第１の部材の前記第１の孔に挿入され、他端側の所定の部位が発光部を形成するように構成され、
前記光源は、前記導光部材の前記一端に対向して配置されることが望ましい。

また、前記第１の部材は、前記第１の孔の開通方向に沿って連なる第２の突起又は溝を前記他端に有し、
前記第２の部材は、前記第２の突起又は前記溝に摺動する摺動溝又は摺動突起を有し、前記摺動溝又は前記摺動突起が前記第２の突起又は前記溝に摺動することによって前記第１の孔に案内されるようにしてもよい。

また、前記表示部を視認可能とする開口部を有して、前記表示部の周囲を取り巻くように前記表示部の前方側に配置され、前記指標を有する指標部を更に備え、
前記指針は、前記第２の部材が、前記表示部の前面と前記指標部の背面との間を前記指針の回転中心方向に向かって延び、更に前記開口部を経由して反回転中心方向に曲げられて延びる形状に形成されていることにより、前記指標部の前方側を指し示すものであってもよい。

本発明の指針式計器装置は、指針の組付作業における手間を軽減することができる。

第１の実施形態に係る指針式計器装置を示す上面図である。 図１におけるＸ−Ｘ断面を示す模式図である。 指針の構成を示す斜視図である。 図３と異なる方向から指針の構成を示す斜視図である。 図３に示された指針の連結部を拡大して示す斜視図である。 アーム部と指示部とが連結される構成を説明する模式的な側面図である。 （ａ）は、連結状態における、指針の連結部の構成を説明する模式的な側面図である。（ｂ）は、（ａ）におけるＹ−Ｙ断面を示す矢視図である。 第２の実施形態に係る指針式計器装置の指針の構成を示す斜視図である。 図８に示された指針の連結部を拡大して示す斜視図である。 第２の実施形態の変形例に係る指針式計器装置の指針の構成を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係る指針式計器装置を添付の図面を参照して具体的に説明する。

＜第１の実施形態＞
指針式計器装置Ｍは、図１及び図２に示すように、表示器（表示部）１０と、複数の指標３２を有する指標板（指標部）３０と、指針軸５２を回転中心として指標３２を指示する指針４０Ａと、表示器１０の表示面１２の後方側に配置され、指針４０Ａを回転させる駆動装置５０と、を備える。

表示器１０は、例えば液晶表示器からなり、図２における上面に表示面１２を有する。図示せぬ制御部によって、表示面１２に図形、表、数値等が表示される。

指標板３０は、複数の指標３２を有し、更に表示器１０の表示面１２を視認可能とするように開口部３１を有し、表示器１０の周囲を取り巻く位置に配置されている。

駆動装置５０は、ステッピングモータ等から構成され、図示せぬ制御部の指示に応じて指針軸５２を回転させることで指針４０Ａを回転させる。

指針４０Ａは、図１乃至図４に示すように、表示器１０の後方側から側方を通って前方側に延出し、回転中心方向に折れ曲げられ、更に、指標板３０の開口部３１を通って指標板３０の上方に延出し、更に反回転中心方向に折り曲げられている。ここで本実施形態中では、回転中心方向とは、上方から見て指針軸５２に向かう方向とし、反回転中心方向とは、その逆方向とする。指針４０Ａは、表示器１０を避けるように迂回した形状を有するアーム部（第１の部材）４２Ａと、略Ｃの字状に屈曲して形成され、表示器１０の前方側から指標板３０の開口部３１を通って指標板３０の前方側を反回転中心方向に延び、指標３２を指示する指示部（第２の部材）４４Ａと、を備える。

アーム部４２Ａは、例えば剛性の高いＳＰＳ（シンジオタクチック・ポリスチレン）樹脂から形成され、一端に、駆動装置５０に接続された指針軸５２に挿通、固定される軸孔４２０を有し、更にその端部側に、突起４６０が上面に形成された薄肉部からなり、重り４６を載置する載置部４２１を有する。載置部４２１の突起４６０に嵌合して取り付けられた重り４６によって、指針軸５２を中心とした指針４０Ａの重量バランスが平衡に保たれる。

アーム部４２Ａは、他端に、表示器１０の前方側において回転中心方向に延出し指示部４４Ａと連結される連結部（第１の部材の他端）４２２Ａを一体的に有する。連結部４２２Ａは、図５において拡大して示すように、後述する指示部４４Ａが挿入される軸方向に形成された挿入孔（第１の孔）４２４、及び挿入孔４２４の内壁に軸方向に交差して形成された貫通孔（第２の孔）４２６を有する。図７（ｂ）に示すように、挿入孔４２４において、後述するフック部（第１の突起）４４４が挿通する面には、導光部材４４０Ａの幅よりも広く、且つ、フック部４４４の最大幅よりも小さく形成された開孔部４２７が形成されている。詳細については後述するが、指示部４４Ａに含まれる導光部材４４０Ａが挿入孔４２４に挿入され、フック部４４４が貫通孔４２６に係止されることにより、指示部４４Ａが位置出しされる。

また、挿入孔４２４の反回転中心側の開放端４２５は、図６に示すように、光源６２を格納するために、他に比べて大きく形成されている。光源６２は、後述する指示部４４Ａの所定の部位から光を出射させるために、指示部４４Ａに向けて光を出射するものである。また、光源６２は、発光ダイオードからなり、可撓性基板６０に接続され、更に図示せぬ回路基板に電気的に接続されている。可撓性基板６０は、ポリイミド等の軟質の絶縁材料からなり、導電体を備える基板である。また、連結部４２２Ａの反回転中心方向側の端面に、挿入孔４２４を挟んで、反回転中心方向に突出する二つの突起４２３が形成されている。光源６２が挿入孔４２４の開放端４２５に格納されるように、光源６２に接続された可撓性基板６０が二つの突起４２３に固定される。光源６２は、図示せぬ回路基板に設けられた図示せぬ制御部からの信号によって駆動され光を出射する。

指示部４４Ａは、表示器１０の前面（表示面１２）と指標板３０の背面との間を指針４０Ａの回転中心方向に向かって延出し、指標板３０の開口部３１を経由して反回転中心方向に延出して折り曲げられることにより、指標板３０を回り込むように略Ｃの字状に屈曲して形成された棒状の導光部材４４０Ａと、導光部材４４０Ａの一部（所定の部位）が発光部を形成するように当該部分を露出させて覆う遮光カバー４４１と、から構成される。

導光部材４４０Ａは、ポリカーボネート等の透光性を有する合成樹脂から形成される。導光部材４４０Ａは、挿入孔４２４の高さと略同一に形成され、挿入孔４２４に挿入されることによって、指示部４４Ａの高さ方向の位置出しがなされることとなる。更に、導光部材４４０Ａは、連結部４２２Ａに備えられた光源６２から出射された光を表示器１０の前方へと導く機能を有する。つまり、光源６２からの光は、導光部材４４０Ａによって導光され、導光された光は、主に、導光部材４４０Ａのうちの前記遮光カバー４４１によって露出される露出部分（前記所定の部位、つまり発光部）から出射される。また、導光部材４４０Ａは、図６及び図７に示すように、連結部４２２Ａの挿入孔４２４に挿入される部位の一部に、貫通孔４２６に係止するように一体的に形成されたフック部４４４を有する。

フック部４４４は、弾性を有し、図７に示すように導光部材４４０Ａの両側面から突出し、挿入孔４２４への挿入方向に向けて幅が狭まるように傾斜して形成されている。フック部４４４は弾性を有するため、アーム部４２Ａの挿入孔４２４に挿入される際、フック部４４４は、開孔部４２７の内壁に押圧されて収縮し、開孔部４２７を通り抜け、貫通孔４２６に位置するときに復元し、挿入孔４２４の内壁及び貫通孔４２６の内壁に係合する。このように作用することで、導光部材４４０Ａを有する指示部４４Ａは、軸方向に位置出しされ、固定される。

遮光カバー４４１は、遮光性を有するＳＰＳ樹脂等から形成され、表示側（図２中、上方）に開放された開放部４４２を有する。この開放部４４２によって導光部材４４０Ａの前記所定の部位が露出する。この露出する部位が発光部として機能する。遮光カバー４４１は、導光部材４４０Ａからの光の出射を開放部４４２等に制限するとともに、導光部材４４０Ａの振動を抑制する機能を有する。
光源６２から出射される光は、導光部材４４０Ａの一端に入射し、略Ｃの字状に形成された導光部材４４０Ａで導光され、遮光カバー４４１の開放部４４２から外部へ出射する。このように開放部４４２から前記発光部が出射する光によって、表示器１０の前方から見た場合に指針４０Ａが光って見え、これによって、指針４０Ａの視認性が良好になる。

上記の構成の第１の実施形態に係る指針式計器装置Ｍの指針４０Ａは、先に指針式計器装置Ｍに組み付けられるアーム部４２Ａに挿入孔４２４が設けられた構成である。アーム部４２Ａの挿入孔４２４に挿入する指示部４４Ａ（導光部材４４０Ａ）は必然としてアーム部４２Ａよりも細く形成されているため、アーム部４２Ａの連結部４２２Ａを隠すことがない。このため、指示部４４Ａのアーム部４２Ａへの組付時に指示部４４Ａの一端と挿入孔４２４との位置関係が視認しやすく、指示部４４Ａとアーム部４２Ａとを連結する取付作業を容易且つ確実に行うことができる。すなわち、指針の組付作業における手間を軽減することができる。また、前記特許文献１のように別部材である連結部材を使用しないので、部品点数が少なく、また、そのサイズのために視界を狭めることがないので、作業が容易に進み、組付工数も少なくて済む。また、挿入孔４２４と略同一の高さを有する導光部材４４０Ａが挿入されることにより、容易に位置出しされ、且つ、組み付けられ、作業性が良好である。

また、導光部材４４０Ａにフック部４４４が形成されており、連結部４２２Ａの挿入孔４２４の内壁には貫通孔４２６が形成されている。このような構造を指針４０Ａが備えることにより、指針式計器装置Ｍが、振動等の繰り返し応力が付加される環境下におかれるものであったり、落下する等によって衝撃が加えられたりしても、フック部４４４と連結部４２２Ａに形成された貫通孔４２６とが係合していることで、指示部４４Ａとアーム部４２Ａとの係合を確実に維持することができる。更に、導光部材４４０Ａは弾性を有するために、指示部４４Ａとアーム部４２Ａとを係合させるための別部品を要せず、部品点数を抑えることができる。

また、導光部材４４０Ａの端面に対向する位置に光源６２を配設し、アーム部４２Ａを導光性の材料ではなく、剛性の高い材料によって形成している。このことによって、計器寿命を長くすることができる。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態に係る指針式計器装置Ｍの指針４０Ｂについて図８，９を参照して具体的に説明する。第２の実施形態に係る指針式計器装置Ｍの指針４０Ｂは、以下において特に言及しない限り、第１の実施形態に係る指針式計器装置Ｍの指針４０Ａと同一の構成である。

第２の実施形態に係る指針４０Ｂは、第１の実施形態に係る指針４０Ａよりも、アーム部（第１の部材）４２Ｂと指示部（第２の部材）４４Ｂとの位置合わせ及び組み付けが容易となるような構成を備える。

アーム部４２Ｂは、指示部４４Ｂに連結される連結部（第１の部材の他端）４２２Ｂを備える。連結部４２２Ｂは、他の部位よりも薄肉に形成され、指示部４４Ｂ方向に延出するベース部４２８、及びベース部４２８上に突出して形成されたレール（第２の突起）４２９を有する。
レール４２９は、挿入孔４２４の高さよりも低く、挿入孔４２４の幅よりも短く形成され、挿入孔４２４の開通方向に沿って延出している。

指示部４４Ｂの導光部材４４０Ｂは、図８において下面に形成された摺動溝４４６を有する。摺動溝４４６は、レール４２９の高さよりも深く、レール４２９の幅と略同一幅で形成され、導光部材４４０Ｂの軸方向に沿って形成されている。

このように連結部４２２Ｂにレール４２９、及び導光部材４４０Ｂに摺動溝４４６が形成されていることにより、指示部４４Ｂをアーム部４２Ｂに取り付ける際に、摺動溝４４６の側面がレール４２９の側面に摺動することによって挿入孔４２４に案内され、導光部材４４０Ｂを挿入孔４２４に容易に挿入することができる。

（変形例）
第２の実施形態において、連結部４２２Ｂにレール４２９、及び導光部材４４０Ｂに摺動溝４４６が形成されているとして説明したが、これらは逆の構成であってもよい。以下において図１０を参照して詳細に説明する。

第２の実施形態の変形例に係る指針４０Ｃは、アーム部（第１の部材）４２Ｃと指示部（第２の部材）４４Ｃとを備える。

アーム部４２Ｃは、指示部４４Ｃに連結される連結部（第１の部材の他端）４２２Ｃを備える。連結部４２２Ｃは、他の部位よりも薄肉に形成され、指示部４４Ｃ方向に延出するベース部４２８、及びベース部４２８に形成された摺動溝（溝）４３０を有する。
摺動溝４３０は、挿入孔４２４の幅よりも短く形成され、挿入孔４２４の開通方向に沿って延出している。

指示部４４Ｃの導光部材４４０Ｃは、図１０において下面に突出して形成されたレール（摺動突起）４４７を有する。レール４４７は、摺動溝４３０の深さよりも低く、摺動溝４３０の幅と略同一幅で形成され、導光部材４４０Ｃの軸方向に沿って形成されている。

このように連結部４２２Ｃに摺動溝４３０、及び導光部材４４０Ｃにレール４４７が形成されていることにより、指示部４４Ｃをアーム部４２Ｃに取り付ける際に、レール４４７の側面が摺動溝４３０の側面に摺動することによって挿入孔４２４に案内され、導光部材４４０Ｃを挿入孔４２４に容易に挿入することができる。

上記において、指針の指示部が遮光カバーを備えるものとして説明したが、本発明に係る指針式計器装置に必須の構成ではなく、特に必要が無ければ備えなくても良い。

また、指針は、所定の部位が折り曲げられた形状であるとして説明したが、所望の形状に曲げられた形状であればよく、例えば滑らかに湾曲した形状であってもよい。

また、連結部は回転中心方向に延出し、その連結部に連結するように略Ｃの字状に指示部が形成されているとして説明したが、この構成に限定することなく、連結部を図２中，上方向に向けて形成し、この連結部に連結するように指示部を略Ｃの字状から下方に延出した形状にしてもよい。

また、フック部に係止する孔として、連結部を貫通する貫通孔を用いて説明したが、フック部に係止する機能を有するならばこれに限定せず、単に挿入孔の内壁に形成された窪みであってもよい。

１０ ：表示器（表示部）
１２ ：表示面
３０ ：指標板（指標部）
３１ ：開口部
３２ ：指標
４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ：指針
４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ：アーム部（第１の部材）
４２２Ａ，４２２Ｂ，４２２Ｃ：連結部（第１の部材の他端）
４２４：挿入孔（第１の孔）
４２６：貫通孔（第２の孔）
４２９：レール（第２の突起）
４３０：摺動溝（溝）
４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ：指示部（第２の部材）
４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃ：導光部材
４４４：フック部（第１の突起）
４４６：摺動溝
４４７：レール（摺動突起）
５０ ：駆動装置
６２ ：光源
Ｍ ：指針式計器装置

Claims (7)

1. 表示面を有する表示部と、
   前記表示部の後方側から側方を通り前記表示面の前方側に延出し、指標を指示する指針と、
   前記指針を回転させる駆動装置と、
   を備える指針式計器装置であって、
   前記指針は、一端が前記駆動装置に接続され他端に第１の孔が形成されている第１の部材と、前記第１の部材の前記第１の孔に一端が差し込まれ前記指標を指示する第２の部材と、を有する、
   ことを特徴とする指針式計器装置。
2. 前記第１の部材は、前記第１の孔の内壁に第２の孔を有し、
   前記第２の部材は、前記第１の部材の前記第２の孔に係合する第１の突起を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の指針式計器装置。
3. 前記第１の部材は、前記第２の部材の前記第１の孔に挿入される部位よりも剛性の高い材料によって形成されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の指針式計器装置。
4. 光を出射する光源を更に備え、
   前記第２の部材は、前記光源から出射された光を導光する導光部材を備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の指針式計器装置。
5. 前記導光部材は、一端が前記第１の部材の前記第１の孔に挿入され、他端側の所定の部位が発光部を形成するように構成され、
   前記光源は、前記導光部材の前記一端に対向して配置される、
   ことを特徴とする請求項４に記載の指針式計器装置。
6. 前記第１の部材は、前記第１の孔の開通方向に沿って連なる第２の突起又は溝を前記他端に有し、
   前記第２の部材は、前記第２の突起又は前記溝に摺動する摺動溝又は摺動突起を有し、前記摺動溝又は前記摺動突起が前記第２の突起又は前記溝に摺動することによって前記第１の孔に案内される、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の指針式計器装置。
7. 前記表示部を視認可能とする開口部を有して、前記表示部の周囲を取り巻くように前記表示部の前方側に配置され、前記指標を有する指標部を更に備え、
   前記指針は、前記第２の部材が、前記表示部の前面と前記指標部の背面との間を前記指針の回転中心方向に向かって延び、更に前記開口部を経由して反回転中心方向に曲げられて延びる形状に形成されていることにより、前記指標部の前方側を指し示す、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の指針式計器装置。

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