JP2012050204A - Gear and instrument unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車用計器や船舶用計器、航空機用計器など各種用途のメータ装置において、その指針を取り付けた回転軸を回転自在に支持するメータ装置に用いられるギア、および計器ユニットに関するものである。 The present invention relates to a gear used for a meter device that rotatably supports a rotating shaft to which a pointer is attached, and a meter unit in a meter device for various uses such as an automotive instrument, a marine instrument, and an aircraft instrument. .
従来、このような計器類に用いるメータ装置には、このステップモータからの回転力を金属製の指針軸に伝達させるため、樹脂製ギアが嵌着された回転軸をケースに回転駆動自在に支持したものが多用されている。このようなモータでは、回転軸の回転中の微振れを抑制するため、ギアには、樹脂バネが一体に形成されている。 Conventionally, a meter device used for such an instrument supports a rotating shaft on which a resin gear is fitted to a case so that the rotational force from the step motor is transmitted to a metal pointer shaft. What was done is used a lot. In such a motor, a resin spring is integrally formed on the gear in order to suppress fine shake during rotation of the rotary shaft.
ところが、樹脂バネは、経時変化によるへたり、すなわち永久変形を生じやすいため、長期にわたって使っていると、回転軸を軸方向に押さえ込む力が弱まり、回転軸の微振れが大きくなってしまう。 However, since the resin spring is liable to sag due to changes over time, that is, to be permanently deformed, if it is used for a long period of time, the force for pressing the rotating shaft in the axial direction is weakened, and the swinging of the rotating shaft is increased.
そこで、経時的なへたりに起因する回転軸の微振れの増大を回避することができるとともに、回転軸の微振れを確実に抑制することが可能となる、回転軸支持構造が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Thus, a rotating shaft support structure has been proposed that can avoid an increase in the slight shake of the rotating shaft due to the sag over time, and that can reliably suppress the fine shake of the rotating shaft. (For example, refer to Patent Document 1).
即ち、この回転軸支持構造では、図12に示すように、上ケース101A及び下ケース101Bからなる、配線板106に固定されたケース101の内部に、平板状の金属からなるスラスト板バネ(以下、「板バネ」と略す)102をギア103と下ケース101Bとの間に湾曲自在に載置させている。このため、図示外の指針やこれを取付けている指針軸105がスムースに回転できるようになっている。
That is, in this rotating shaft support structure, as shown in FIG. 12, a thrust plate spring (hereinafter referred to as a flat plate metal) is formed in a
つまり、この回転軸支持構造においては、図13に示すように、指針軸105から一体に延びる回転軸104が板バネ102の中心部分の孔(図略)に挿入されている。また、回転軸104に設けたボス104Aを板バネ102に押付けることで、板バネ102が湾曲した状態に撓んでおり、そのときの板バネ102からの反力を負荷として利用し、回転軸104に対する制動力を発生させている。
That is, in this rotary shaft support structure, as shown in FIG. 13, the
この板バネ102は、曲面加工の必要がなく平板状のままケース101に組み込まれるので、全体に亘って強度が均質化され、回転軸104の微振れが効果的に抑制できる。
The
ところで、このような回転軸支持構造を設けたメータ装置などにあっては、回転軸が指針照明用の導光手段としても機能する構成のもの(導光機能付きの回転軸支持構造)が知られている。即ち、この導光機能付きの回転軸支持構造を設けたメータ装置としては、例えば図14(A)に示すように、光源130が、ギア120と一体の回転軸110の下端面111の直下に、正対するように配置されているものが知られている。
By the way, in a meter device or the like provided with such a rotating shaft support structure, a structure (rotating shaft support structure with a light guiding function) having a structure in which the rotating shaft also functions as a light guide means for pointer illumination is known. It has been. That is, as a meter device provided with the rotating shaft support structure with the light guiding function, for example, as shown in FIG. 14A, the
このような導光機能を有する回転軸では、例えば図14(A)、(B)に示すように、回転軸110の下端面111での外径寸法が細くて狭い形状のものにあっては、換言すれば、回転軸110の受光部分の径が小さいものにあっては、受光効率が悪く、伝送先の指針の発光輝度が低下する。
In the rotating shaft having such a light guiding function, for example, as shown in FIGS. 14A and 14B, the outer diameter of the
一方、図15に示すように、受光効率を高めるために、回転軸110の下端面112及び下端部寄りの回転軸を大径(以下、これを大径部とよぶ)にすると、受光面である下端面112での受光効率が確かに高まる。ところが、通常、回転軸110の上側部分(上端部)は、指針を圧入する関係で一定径寸法の小径(以下、これを小径部とよぶ)となる構造部分である。従って、回転軸110内部を案内されてきた照明光が、大径部から小径部に変わる部分などでは、回転軸110から外部へ漏光し易く、受光部である下端面及び下側部分を大径とした効果が減殺されてしまう。
On the other hand, as shown in FIG. 15, in order to increase the light receiving efficiency, if the
このような事情から、照明光の導光効率を損なうことがなく、しかも、制動バネから必要な制動加重を回転軸に得ることができる、回転軸支持構造の開発が望まれている。 Under such circumstances, it is desired to develop a rotating shaft support structure that does not impair the light guide efficiency of illumination light and that can obtain the necessary braking load from the braking spring on the rotating shaft.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、下部側の回転軸が大径であっても、回転軸の上部まで良好な導光性能を確保できるとともに、制動バネから安定した荷重を回転軸に作用させることができるギア、および計器ユニットを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to secure a good light guiding performance up to the upper portion of the rotating shaft even when the rotating shaft on the lower side has a large diameter, and a braking spring. It is another object of the present invention to provide a gear and an instrument unit that can apply a stable load to a rotating shaft.
前述した目的を達成するために、本発明に係るギアは、下記(1)を特徴としている。
(1) 回転軸を回転させるためのムーブメントに用いられる制動バネにより、下方から上方に向けて荷重の作用を受けるギアであって、
ギア軸と軸心を一にする前記回転軸が上面および下面から突出するギア本体と、
前記ギア本体の下面から突出する前記回転軸の下部側を内側に収容するように、前記ギア本体の下面から下方に突設された、円筒状のリング部と、
を備え、
前記リング部の端面のいずれかの一部は、当該ギアが荷重の作用を受ける際、前記制動バネの上面の一部に接触する、
こと。
In order to achieve the above-described object, a gear according to the present invention is characterized by the following (1).
(1) A gear that receives an action of a load from below to above by a braking spring used in a movement for rotating a rotating shaft,
A gear body in which the rotating shaft that is coaxial with the gear shaft protrudes from the upper surface and the lower surface;
A cylindrical ring portion projecting downward from the lower surface of the gear body so as to accommodate the lower side of the rotating shaft protruding from the lower surface of the gear body;
With
Any one of the end faces of the ring portion comes into contact with a part of the upper surface of the braking spring when the gear is subjected to a load.
thing.
上記(1)の構成のギアによれば、ギアと一体の回転軸の下部側を上部側と同等の大径寸法の形成することが可能となるので、たとえ下部側の回転軸が大径であっても、回転軸の上部側まで良好な導光性能を確保できるとともに、制動バネから安定した荷重を回転軸に作用させることができる。 According to the gear configured as described in (1) above, the lower side of the rotary shaft integrated with the gear can be formed with the same large diameter as that of the upper side. Even if it exists, while being able to ensure favorable light guide performance to the upper part side of a rotating shaft, the stable load can be made to act on a rotating shaft from a braking spring.
前述した目的を達成するために、本発明に係る計器ユニットは、下記(2)を特徴としている。
(2) ステップモータと、
前記ステップモータの回転力が伝達されて回転する上記(1)に記載のギアと、
前記ギアの下方から上方に向けて前記ギアに荷重を作用させる制動バネと、
前記ステップモータ、前記制動バネ、前記ギア、および指針が組み付けられる先端を除く前記回転軸を内部に収容するケースと、
を備えること。
In order to achieve the above-described object, an instrument unit according to the present invention is characterized by the following (2).
(2) a step motor;
The gear according to (1), wherein the rotational force of the step motor is transmitted and rotates,
A braking spring for applying a load to the gear from below to above the gear;
A case that houses the rotating shaft excluding the tip to which the step motor, the braking spring, the gear, and the pointer are assembled; and
Be provided.
上記(2)の構成の計器ユニットによれば、外径寸法の大きな回転軸を使用する場合であっても安定した荷重が得られるとともに、その外径寸法の大きな回転軸を用いることで良好な導光性能を確保することもできる。 According to the instrument unit configured as described in (2) above, a stable load can be obtained even when a rotating shaft having a large outer diameter is used, and it is favorable to use a rotating shaft having a large outer diameter. Light guiding performance can also be ensured.
本発明の制動バネ、および計器ユニットによれば、照明光の漏れを抑えながら同時に、ギアと一体の回転軸の下部側を上部側と同等の大径寸法に形成することが可能となるので、下部側の回転軸が大径であっても、回転軸の回転軸上部側まで良好な導光性能を確保できるとともに、制動バネから安定した荷重を回転軸に作用させることができる。 According to the brake spring and the instrument unit of the present invention, it is possible to simultaneously form the lower side of the rotating shaft integral with the gear with a large diameter equivalent to the upper side while suppressing leakage of illumination light. Even if the lower rotary shaft has a large diameter, good light guiding performance can be secured up to the rotary shaft upper side of the rotary shaft, and a stable load can be applied to the rotary shaft from the brake spring.
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。 The present invention has been briefly described above. Further, details of the present invention will be further clarified by reading through the modes for carrying out the invention described below with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
[第1の実施形態]
図1乃至図3は、本発明の第1の実施形態に係る計器ユニット1Aを示すものである。
計器ユニット1Aは、ステップモータ5、減速ギア列、及び回転軸8などのムーブメント部品がモータケース4に収容されたものである。計器ユニット1Aが装着されるメータ装置は、図3に示す基板2上に実装された光源3と、この光源3が搭載された領域を含む基板2上の所定場所に取付けられた計器ユニット1Aと、この計器ユニット1Aの上部に設置された、数字、文字、目盛りなど、車自体或いは車周辺の環境などに関する必要情報を表示する図示外の目盛板/文字板と、を有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[First Embodiment]
1 to 3 show an
The instrument unit 1 </ b> A is such that movement parts such as a
本実施形態の計器ユニット1Aが適用されるメータ装置は、図示外のコンビネーションメータの一部を構成しており、表面側を形成する見返し板が全面に亘って嵌め込まれている。また、この見返し板には、計器ユニット1Aを含む各種計器類を設置するための各種表示窓を開口させており、側面及び背面側を構成するコンビネーションメータケースと一体化されている。更に、この見返し板は、黒色系などの透明な図示外のカバーガラスで上部が覆われている。
The meter device to which the
なお、本実施形態の計器ユニット1Aが適用されるメータ装置は、例えば速度計を構成している。この場合、図示しないセンサによって検出された現在速度に対応したセンサ信号に基づき、後述の指針を所定角度だけ回動させ、図示外の目盛板/文字板に形成された特定の数字を指し示すことによって現在速度をアナログ表示する。
The meter device to which the
光源3は、所定波長(λ)の可視光を出射する例えばLED(Light Emitting Diode;発光ダイオード)で構成されており、後述する回転軸8の下側の端面8Dに正対するような状態でその直下の基板2に実装されている。なお、光源3であるLEDは、光軸が基板2の上面に対して垂直なZ方向に設定されており、このLEDからの主要な大部分の光(以下、照明光とよぶ)が、直上の回転軸8の受光部分をなす、下側の端面8Dに向けて出射される。なお、この回転軸8の下側の端面8Dから入射した照明光は、モータケース4の上部から突出した回転軸8の上側の先端まで案内され、この上側の先端に圧入された指針が発光照明されるように構成されている。
The light source 3 is composed of, for example, an LED (Light Emitting Diode) that emits visible light having a predetermined wavelength (λ), and is in a state facing the
モータケース4は、基板2に固設される下ケース4Aと、この下ケース4Aに重ねられる上ケース4Bとで構成されている。このモータケース4の内部には、ステップモータ5と、中間ギア6と、出力ギア7が一体に形成された回転軸(但し、上側の先端は除く)8とを収容しているが、さらに、制動バネ9が、回転軸8と一体の出力ギア7の一部と下ケース4Aとの間に組付けられた状態で、収容されている。これについては、後に詳述する。なお、回転軸8の上側の先端は、モータケース4の外部に突出しており、この上端に図示外の指針が圧入された状態で嵌合されている。
The
下ケース4Aは、上方が開口された略箱型形状を呈している。また、下ケース4Aには、下面から下方(−Z方向)に向けて突出する円筒突起Pを左右両側面の部分に設けており、これらが基板2に開口された各固定孔にそれぞれ嵌入されるように構成されている。
The
また、下ケース4Aの内部には、下面に形成された凹部41の中央部から上ケース4B方向に向けて円筒状に突出する軸受け42Aが形成されている。なお、この軸受け42Aには、回転軸8の下側を回転自在に支持する軸孔421(図1及び図3参照)が穿設されている。さらに、この下ケース4Aの内面には、図1に示すように、上ケース4B方向に向けて僅かに円筒状に突出した軸受け42B、軸受け42Cがそれぞれ所定位置に形成されている。
In addition, a
さらに、この下ケース4Aには、図1及び図3に示すように、この下ケース4Aの、上ケース4Bに向けて開口した内面部分の所定位置において、軸受け42Aの左右両側に2つの台座44が突設されている。この台座44は、制動バネ9の下面の一部を支持する支持部となるものであって、その表面44A(以下、「上面」とよぶ(図5参照))には、後述する制動バネ9に形成された係止溝93が嵌り込む突起44B(詳細については、図9参照)が形成されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 3, the
一方、上ケース4Bには、下ケース4Aの凹部41(図3参照)の中心部に設けた軸受け42Aの軸孔421に対応してその直上部分に軸孔43を穿設しており、この軸孔43には回転軸8の上側が回転可能な状態で貫通している。さらに、この上ケース4Bには、下ケース4Aの軸受け42B、軸受け42Cに対応してその直上部分の内面(天井面)に、図示外の軸受けがそれぞれ形成されている。
On the other hand, the
ステップモータ5は、回転軸8を回動させるためのものであり、減速ギア列、即ち中間ギア6及び出力ギア7(特にこれらのギア列ではなく、単一のギアで減速させる構成でもよい)を介して減速させながら回転軸8を回動させる。そして、この回転軸8を回動させることにより、これと一体の指針を目盛板/文字板の表面に沿って回動させ、必要な各種情報を指し示すようになっている。本実施形態のステップモータ5は、図1に示すように、ステータ51と、このステータ51の開口された中央部のロータ軸52Aに取り付けられたロータ52と、を備えている。
The
ステータ51は、下ケース4Aに固定されているとともに開口された内部に磁極となる磁芯が突設されており、この磁芯にはボビンに巻装されたコイル51Aが装着されている。
The
ロータ52は、適宜の磁性材料で略円筒形状に形成されてステータ51の開口された中央部に回転自在に設置されており、上部には歯数の少ない小径のロータギア53が同芯状に固設されているとともに、外周面には図示外のマグネットを複数固着させている。なお、ロータ52を取付けたロータ軸52Aは、図2に示すように、下ケース4Aに設けた軸受け42B及び上ケース4Bに設けた図示外の軸受けの間に回転自在に軸支されている。
The
中間ギア6は、支軸6Aに固着されており、この支軸6Aが下ケース4Aに設けた軸受け42C及び上ケース4Bに設けた図示外の軸受けの間に回転自在に軸支されている。この中間ギア6は、外周に設けた歯数の多い大歯61が、ロータ52の上部に固着した小歯のロータギア53に噛合しており、ロータ52からの回転速度が減速されて伝達される。また、この中間ギア6の上部には、歯数の少ない小径のピニオン62が支軸6Aと一体に同軸的に固着されている。
The
出力ギア7は、中間ギア6のピニオン62からの回転力を回転軸8に伝達させるため、回転軸8の中間付近においてこの回転軸8と一体に形成されている。本実施形態の出力ギア7は、適宜の透明樹脂材料により、後述する導光機能を有する回転軸8と一体成形されている。尚、出力ギア7と回転軸8とは一体に成形されている場合について説明するが、別体としてそれぞれ形成しておき、回転軸8を出力ギア7に貫通して固着させるように装着する構成でもよい。
The
また、この出力ギア7は、外周に設けた歯数の多い大歯71が、中間ギア6の上部に設けたピニオン62に噛合しており、中間ギア6の回転速度がさらに減速されて伝達され回転する。このため、この出力ギア7と一体に形成された回転軸8は、大幅に減速された出力ギア7と同一角速度で一体に回動し、高い精度で指針を回動させることができる。
Further, the
回転軸8は、導光性に優れた適宜の透光性(若しくは導光性)樹脂材料で出力ギア7と一体に成形されている。具体的には、回転軸8は出力ギア7の円盤状のギア本体から上方および下方にそれぞれ突出するように設けられており、ギア本体に対して垂直上方に延びる回転軸の上側の軸心、ギア本体に対して垂直下方に延びる回転軸の下側の軸心、およびギア本体のギア軸とは同一直線上に位置する。そして、この回転軸8は、光源3からの照明光を指針まで案内させるために略円柱形状を有している。
The
この回転軸8は、所要の光量を確保するため、導光機能を持たない回転軸に比べて外径(特に下部側の外径W(図6参照)も太くしている)を太くしている。このように、回転軸8の下部側の外径寸法を大径にしているので、小径寸法のものよりも光源3からの照明光に対する受光効率が高まる。しかも、この回転軸8は、上部側だけでなく下部側の外径寸法も同等寸法の大径に構成している。従って、上部側の回転軸8内部を案内される照明光は、大径から小径に縮径された構造のものとは異なり、回転軸8内部を案内されてきた照明光が、縮径部分で漏光するといった現象も回避させることができるので、導光効率も高まるようになっている。
The
また、この回転軸8は、上述したように、上側の先端が上ケース4Bの軸孔43からケース4の外部に突出しており、目盛板/文字板の表面まで突出するその先端に指針が組付けられている。また、この回転軸8は、上側が上ケース4B側の軸孔43に軸支されており、また下側が下ケース4Aに設けた軸受け42Aの軸孔421(図3及び図5参照)に回転自在に軸支されている。
Further, as described above, the upper end of the
前述したように、この回転軸8は、下側の端面8Dが光源3の直上に設置されて正対している。従って、光源3からの照明光がこの端面8Dに入射すると、その照明光の大部分が回転軸8の内部の外周面との界面部分で反射(例えば、全反射或いは正反射等)を繰り返しながら案内され、上側の先端へ向けて伝搬していく。
As described above, the
制動バネ9は、金属性の適宜の薄板からなるものであって、図4に示すように、中央部に後述する孔91を設けた左右対称な略楕円リング形状を呈しており、湾曲する厚さ方向の変位量に応じた大きさのバネ力(弾性力)を発生する。また、この制動バネ9は、一面(以下、下面9A)側の所要の領域δがモータケース4内面側の台座44の上面44A(図5参照)に接触し、他方、下面9Aとは反対の面(以下、上面9Bとよぶ)が出力ギア7の下面側のリング部10の下端面10Bに接触する状態で、ケース4内に収容されている。これにより、制動バネ9は、出力ギア7の下方から上方に向けて出力ギア7に荷重を作用させている。このように出力ギア7に対して所要のバネ力を付勢することで、回転軸8の安定的な回転動作を確保し、さらには、回転軸8の上側の先端に取り付けられる図示外の指針の振動も抑制している。以下、制動バネ9の構造について詳細に説明する。
The
本実施形態の制動バネ9は、図4に示すように、回転軸8の下側によって貫通される孔91が中央部に設けられており、同一平面上に延びる長辺部94(第1のバネ片)と、長辺部94が位置する平面よりも上方に隆起するように湾曲した突出部92(第2のバネ片と)が環状に連結されることによって、孔91が画成されている。
As shown in FIG. 4, the
孔91は、少なくとも短辺(Y)方向の開口寸法が回転軸8の外径寸法よりも大きな開口寸法を有する長孔形状に開口されているものであって、具体的には、制動バネの外径形状と相似形状に開口されている。
The
突出部92は、長辺部94の長手(X)方向の長さS1(図7参照)を2等分する位置に回転軸8を挟むように設けられており、2本の長辺部94にそれぞれ設けられた突出部92と孔91を貫通する回転軸8の中心軸とは同一直線γ上に位置している(2つの突出部92と回転軸8が位置する直線γを中心線と称することがある。)。また、長辺部94の中心線γから最も離れた部位には、制動バネ9の位置決め及び回り止め(回転軸8に連れ回されるのを防止する)を行う係止溝93が形成されている。このような制動バネ9は、中心線γ、および中心線γに直交し、且つ回転軸8を通過する直線に対して、線対称の形状である。
The protruding
突出部92は、図7及び図8に示すように、長辺部94の中央(中心線γ上)に設けられており、長辺部94が位置する平面よりも上方に隆起するように湾曲した断面略逆U字形などの形状に形成されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the protruding
係止溝93は、前述した下ケース4Aの内面側の台座44の上面44Aに形成した突起44Bとしっかり嵌合するようになっている。このため、長辺部94の係止溝93を挟む部位は、制動バネ9が下ケース4Aに配置された際、その下面9Aが台座44の上面44Aに接触し、台座44に支持されることになる。
The locking
制動バネ9の係止溝93及び下ケース4Aの突起44Bについては、本実施形態のものとはそれぞれ逆に、係止溝93が長辺部94と同一平面に延設された突起で、突起44Bが溝とした構成であってもよい。いずれの構成の場合であっても、制動バネ9を台座44に確実に保持することができるので、制動バネ9が回転軸8の回転動作に伴って揺動動作などを起こすのを回避できる。
The locking
長辺部94および突出部92は、全周に亘ってほぼ一定の均一幅S2に形成されている(つまり、長辺部94および突出部92は、孔91を画成する内側の端部と、孔91を画成する上述の内側の端部とは反対側の外側の端部との幅が、全集に亘って略同一である。)。即ち、孔91を囲む長辺部94および突出部92は部分的に幅が狭まっている個所がない。これに加え、制動バネ9は、長手(X)方向についてもまたこれに直交する(Y)方向についても、それぞれ線対称形状であるので、制動バネ9により発生する弾性力にはむらがなく均一である。従って、制動バネ9をこのような形状にすることで、安定したバネ荷重を得ることができる。
The
また、特に本発明の出力ギア7には、円盤状のギア本体の下面から回転軸8の下側を内部に収容するように下方に突設された円筒状のリング部10を有している。リング部10は、図3及び図6に示すように、出力ギア7の、制動バネ9と対面するギア本体の一面(以下、「下面」とよぶ)から下(−Z方向)に向けて長さLだけ垂下する状態で、このギア本体と一体に設けられている。このリング部10は、制動バネ9に対向する下端部が開口した円筒状である。このリング部10は、図6に示すように、この直径が、制動バネ9の2つの突出部92の間隔とほぼ一致する大きさD(図7参照)を有する。
In particular, the
従って、回転軸8が上下のケース4A,4B間に組付けられると、出力ギア7の下面から垂下したリング部10の下端面10Bの一部(何れかの位相角度方向の領域)は、下ケース4Aの台座44上に搭載された制動バネ9に対して、突出部92の頂部に接触した状態で上から押し当たる。これによって、詳細は後述するが、可撓性を有する制動バネ9が弾性変形を起こして下方(図8ではα方向)に向けて凸状に湾曲するようになっている。
Accordingly, when the
上述したように、このリング部10は、制動バネ9に上から当接するような状態で押し当っている。従って、このリング部10は、これを一体に設けている出力ギア7の回転中、図6に示すリング部10の下端面10Bの形状である円環形状(リング形)領域のうち360度いずれかの部位が、常に制動バネ9と摺動している。これにより、回転軸8の微振れなどを防止できるわけである。なお、リング部10を一体に設けている出力ギア7のギア本体や回転軸8は、図3に示すように、たとえ回動中であっても、また制動バネ9が上下に湾曲変形しても、制動バネ9に接触することがない。
As described above, the
次に、本実施形態の作用について説明する。
例えば、ステップモータ5に微振れが生じたり、回転軸8と上下のケース4A,4Bの軸受部分などとの間にがたつきなどを生じて回転軸8が振動を発生しようとしても、安定したバネ荷重を有する制動バネ9がこれらの振動を効果的に吸収できる。従って、回転軸8の微振れなどを防止できる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
For example, even if slight vibration occurs in the
また、例えば運転中に何らかの衝撃が車体側に作用し、基板2を介してモータケース4の下ケース4Aにもその衝撃が及ぶような場合、その衝撃力が下ケース4Aの内面側の台座44の上面44Aに設けた突起44B及びこれに接触する突出部92を介して制動バネ9に伝搬する。
Further, for example, when some impact acts on the vehicle body side during driving and the impact also reaches the
すると、この制動バネ9は、バランス良く弾性変形することでその衝撃力を吸収・制振し、リング部10及びこれと一体化された出力ギア7、さらにこの出力ギア7と一体化された回転軸8へ衝撃が伝搬するのを効果的に抑制する。これにより、外部などからの衝撃が車体などに及ぼしても、回転軸8及びこの上部に取り付けた指針などの揺れや微振れなどが確実に抑制できる。
Then, the
以上、説明してきたように、本実施形態によれば、制動バネ9は、全周に亘って均一な幅であるため荷重に部分的なばらつきがなく、長辺部94の全長に亘って左右ほぼ均一で安定したバネ荷重が得られる。その結果、長辺部94の全長に亘ってバネの撓み量に大きな変化をもたらすことがない。また、制動バネ9は、突出部92の頂部一点で接触し、且つその頂部が長辺部94の長手(X)方向の長さS1を2等分する位置に設けられていることから、作用点が長辺部94の中央に位置することになる。
As described above, according to the present embodiment, since the
これにより、回転軸8の下部側及び端面8Dにおける外径の大きさによらずに作用点の位置を固定することができるため、さらに、図8に示すように長辺部94の中央部分をリング部10で押下させることで制動バネ9を厚さ方向に撓ませる構造であるため、個々の制動バネの寸法バラつきによるバネ荷重の変化量を小さく抑えて安定化させることが容易である。しかも、制動バネ9の突出部92の突出量d(図5及び図8参照)がバネの押し込み量、つまり制動バネ9の弾性力の大きさに比例するので、必要とするバネ荷重設定が容易に行える。同様に、制動バネ9の弾性力の大きさは、リング部10の垂下量Lの大きさにも比例するので、垂下量Lを調整することで、必要とするバネ荷重設定が容易に行える。
Thereby, since the position of the action point can be fixed regardless of the size of the outer diameter on the lower side and the
また、本実施形態によれば、制動バネ9の突出部92が略逆U字形状を有することによって、図6に示すように、リング部10の下端面10Bと突出部92とは点(又は線)で接触することができる。その結果、最小限の接触状態、別言すれば最小限に摩擦力を抑えることができる。従って、リング部10が制動バネ9に接触しながら回転していても、リング部10と一体に回転する出力ギア7については、その回転の妨げとならずに円滑な回動動作が得られる。
In addition, according to the present embodiment, the
さらに、本実施形態によれば、回転軸8の下部側の端面8Dの外径寸法を大径にしているので、従来の小径寸法のものよりも光源3からの照明光に対する受光効率が高まる。しかも、本実施形態によれば、回転軸8は制動バネ9の弾性力を受ける手段を構成していないので、換言すれば、弾性力を受ける部材を出力ギア7の後述するリング部10に任せることで、弾性力伝達部位を分離させているので、回転軸8の上部側を大径にするだけでなく下部側の外径寸法もこれと同等程度の寸法の大径に構成できる。
従って、この回転軸8は、回転軸8の下部側の外径と上部側の外径とに段差を持たせた縮径部を形成することが回避されているので、上述したような大径部と縮径部との境界部分などでの漏光現象を抑制することもできる。
Furthermore, according to the present embodiment, since the outer diameter of the
Therefore, the
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態に係る計器ユニット1Bについて、図10及び図11を参照しながら説明する。なお、本実施形態において、第1の実施形態と同一部分は同一符号を付して重複説明を避ける。
[Second Embodiment]
Next, an
本実施形態の計器ユニット1Bが第1の実施形態の計器ユニット1Aと異なる点は、制動バネ20が、第1の実施形態の制動バネ9とは異なり、(出力ギア7の下面側から突出する)回転軸8の下部側が貫通する孔21が穿設された、同一平面上に延びるバネ片22である点である。即ち、制動バネ20には、湾曲した第2のバネ片が形成されていない。なお、バネ片22は、孔21を通る中心線γに対して略線対称の矩形状を有している。
The
このような構成の制動バネ20にあっては、出力ギア7に荷重を作用させる際、バネ片22の中心線γから最も離れた部位は、ムーブメントを収容する下ケース4Aの内面の台座44に下面が接触して支持され、バネ片22の中央寄りの孔21を囲む、上面の円弧状部22Aが、出力ギア7のリング部10への作用点となる。
In the
従って、本実施形態の制動バネ20は、第1の実施形態の制動バネ9よりもシンプルな構成のものであるが、制動バネ9と同様の効果を発揮することができる。
Therefore, the
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention.
また、本発明の計器ユニットとしては、例えば、燃料計部、タコメータ部、スピードメータ部、及び水温計等の各種計器類への適用が可能である。 In addition, the instrument unit of the present invention can be applied to various instruments such as a fuel meter section, a tachometer section, a speedometer section, and a water temperature gauge.
1A,1B 計器ユニット
2 基板
3 光源
4 モータケース
4A 下ケース
4B 上ケース
41 凹部
42A 軸受け
421、43 軸孔
44 台座
44A (表面)上面
44B 突起
5 ステップモータ
51 ステータ
52 ロータ
6 中間ギア
7 出力ギア(ギア本体)
8 回転軸
8D 端面(受光部分)
9 制動バネ
9A 下面
9B 上面
91、21 孔
92 突出部(第2のバネ片)
93 係止溝
94 長辺部(第1のバネ片)
10 リング部
10B 下端面
20 制動バネ
22 バネ片
22A 円弧状部
L リング部の垂下量
S1 長手方向の長さ
S2 長辺部の幅
1A,
8 Rotating
9
93
DESCRIPTION OF
Claims (2)
ギア軸と軸心を一にする前記回転軸が上面および下面から突出するギア本体と、
前記ギア本体の下面から突出する前記回転軸の下部側を内側に収容するように、前記ギア本体の下面から下方に突設された、円筒状のリング部と、
を備え、
前記リング部の端面のいずれかの一部は、当該ギアが荷重の作用を受ける際、前記制動バネの上面の一部に接触する、
ことを特徴とするギア。 A gear which receives an action of a load from below to above by a braking spring used in a movement for rotating a rotating shaft,
A gear body in which the rotating shaft that is coaxial with the gear shaft protrudes from the upper surface and the lower surface;
A cylindrical ring portion projecting downward from the lower surface of the gear body so as to accommodate the lower side of the rotating shaft protruding from the lower surface of the gear body;
With
Any one of the end faces of the ring portion comes into contact with a part of the upper surface of the braking spring when the gear is subjected to a load.
Gear characterized by that.
前記ステップモータの回転力が伝達されて回転する請求項1に記載のギアと、
前記ギアの下方から上方に向けて前記ギアに荷重を作用させる制動バネと、
前記ステップモータ、前記制動バネ、前記ギア、および指針が組み付けられる先端を除く前記回転軸を内部に収容するケースと、
を備えることを特徴とする計器ユニット。 A step motor,
The gear according to claim 1, wherein a rotational force of the step motor is transmitted to rotate.
A braking spring for applying a load to the gear from below to above the gear;
A case that houses the rotating shaft excluding the tip to which the step motor, the braking spring, the gear, and the pointer are assembled; and
An instrument unit comprising:
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