JP2013529306A - 複雑な平面移動を伴うインストルメントパネルの指示装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、指示装置に関しており、特にインストルメントパネルに用いられ、２つの電気モータと、２つの同軸シャフトと、シャフトの１つによって、同シャフトの回転軸（Ｚ）を中心とする並進運動において、横断方向（Ｙ）に移動される可視情報部材（３）と、もう一つのシャフトに回転可能に結合される案内部材（５）と、を備える。案内部材（５）は、可視情報部財（３）を回転させ、横断方向（Ｙ）において案内する。本発明では、２つのシャフトは共通の軸を有しており、可視情報部材（３）は、自立しており、同可視情報部材（３）は、横断方向において案内部材（５）よりも長い大きさを有する。

Description

本発明は、ポインタなどの可視情報部材を駆動するシステムの分野に関しており、特にインストルメントパネル（タコメータや燃料ゲージなど）のための指示器のそうした部材の動きに関する。

より正確には、本発明は、指示装置に関しており、特に車両のインストルメントパネルに用いられ、少なくとも、第１および第２のモータと、第１および第２のシャフトと、案内部材と、可視情報部材と、運動学的結合部と、を備えており、第１および第２のシャフトは、それぞれ対応する第１および第２のモータによる第１および第２の回転軸のそれぞれの回転において、選択的に駆動され、前記案内部材は、第１のシャフトに第１の回転軸を中心に、回転可能に結合され、この第１の回転軸に対して横断方向に延びており、前記可視情報部材は、案内部材により、並進運動において前記横断方向に案内され、前記運動学的結合部は、第２のシャフトを可視情報部材に結合させ、第２の回転軸を中心とする第２のシャフトの回転を前記横断方向における可視情報部材の並進運動に選択的に伝達する。

このタイプの指示装置は、例えば特許文献１に開示されている。
その興味に反して、特にこの装置によって同時に２つの異なるパラメータを表示することを可能とするように、先行特許文献に開示された装置は、相当な全寸法を有している。これは、より詳細には、半円形の指示盤を利用しているためである。

より一般的には、インストルメントパネルの指示器のポインタを移動するための先行技術の多くの解決手段は、既に公知である。例えば、特許文献２は、同ポインタを回転可能に移動できるシステムを開示している。この文献によれば、そのポインタは、減速機構を通じてブラシレスモータにより駆動される。

また例えば、特許文献３は、２つの並べられたモータによって構成されるアセンブリを開示している。これらのモータは、２つのポインタを独立して回転可能に移動させることを可能にする２つの同軸シャフトを駆動する。この配置は、特に同心の指示器のゲージを意図したものである。

この駆動システムは、１つの平面において１つ又は２つのポインタを角度方向の動きにおいてのみ移動させることができる。
自動車両製造者は、ディスクの形状ではなく、例えば図１に示されるように、長円形状又は楕円形状をした新規なタイプのゲージを、近年発展させてきた。

しかし、現行の手段では、大抵液晶デジタル表示システムを使用しているので、現在、電磁気モータによって制御されるとともに、この新規なタイプのゲージに適合した単純な構造のアナログ指示器は、存在しない。

モータアセンブリは、平面上の動きを伴う半導体マトリックスの移動を可能にする特許文献４，５からも公知である。

仏国特許第２，６７９，９９８号明細書 仏国特許第２，８５９，３２３号明細書 仏国特許第２，８８５，６８８号明細書 米国特許第５，７２０，５９０号明細書 欧州特許第０，７９３，２６２号明細書

これらの公知の装置には、相当な全寸法を有するという欠点があり、そのためその適用分野は制限されている。

この文脈で、本発明は、可視情報部材を複雑な動きにより移動させることができ、上述した欠点の少なくとも１つが存在しないという、指示装置を提供することを目的としており、特に車両のインストルメントパネルに用いられる。

この目的のため、序文において上述した一般的な定義に従って追加された本発明の装置は、主に第１および第２のシャフトは、同心であるという特徴があり、第１および第２の回転軸は、同じ共通回転軸に混合され、可視情報部材は、自立しており、横断方向（Ｙ）に共通回転軸（Ｚ）から案内部材（５）よりも長い大きさに渡って延びている。

「自立している」とは、ここでは、顕著に変形することなくそのもの自体の重さを支える能力がある物体に適用することができることを意味し（従来的にそうであるように）、例えば、インストルメントパネルの指示器のポインタは、その事例である。

第１のタイプの目盛りを用いた、本発明の実施可能な形態の斜視図。 図１に示される指示器モジュールを拡大した斜視図。 第１の取り付け角度方向から見た、図２に示される指示器モジュールの分解図。 第２の取り付け角度方向から見た、図２に示される指示器モジュールの分解図。 第１の取り付け角度方向から見た、図２に示される指示器モジュールの内部の拡大斜視図。 第２のタイプの目盛りを用いた、本発明の実施可能な形態の斜視図。 第３のタイプの目盛りを用いた、本発明の実施可能な形態の斜視図。

本発明の好適な実施形態では、少なくとも第１のシャフトは中空であり、第２のシャフトを少なくとも部分的に囲んでいる。
例えば、案内部材は、実質的には、第１のシャフトに一体化された回転可能なスライドを備えており、可視情報部材は、クロスヘッドのように、並進運動において、横断方向に案内される。

この場合、運動学的結合部は、互いに係合するラックとピニオンとを備えるように提供され、ピニオンは、第２のシャフトによって動かされ、かつ、共通回転軸を中心に回転可能に同第２のシャフトに固定され、可視情報部材は、横断方向に延びる２つの枝部を有する分岐部を備えるように提供され、同分岐部の２つの枝部は、互いに平行に、かつ、ピニオンの両側に配置され、ラックは、分岐部の第１の枝部の内面において形成され、分岐部の第２の枝部の内面は、ピニオンに対して自在にスライドする。

指示装置は、少なくとも２つのモータを収容する箱部を有利に備えてもよく、同箱部は、少なくとも同モータと、可視情報部材と、運動学的結合部とにより、指示器モジュールを形成する。

この場合、箱部は、シャフトの共通方向に延びる厚みと、同共通方向に垂直な中間面とを有しており、２つのモータは、同箱部の厚みにおいて互いに重なることなく、同箱部の中間面において並んで配置される。

指示装置は、可動情報部材が選択的に移動される、対向する指示盤を備えてもよい。
指示盤は、可動情報部材の共通回転軸を中心とする回転により、同可動情報部材の単一点によって選択的に走査される第１の目盛りと、同可動情報部材の前記横断方向における並進運動により、同可動情報部材の単一点によって選択的に走査される第２の目盛りとを更に備えることができる。

同指示盤は、例えば、少なくとも部分的に長円形状又は楕円形状を有する。
実施可能な形態において、同可視情報部材は、前記横断方向に延びるポインタを含むか、同ポインタからなる。

その他の特徴及び本発明の利点は、続く説明に詳細に述べられており、付録の図面を参照するにあたり、例示的であり限定されない。
上述したように、本発明は、指示装置に関しており、特に車両のインストルメントパネルに用いられることができる。

このモジュール１は、特に２つの電気モータ１０，１１と、２つの同心シャフト１２，１３と、１つの可視情報部材３とを備えており、同可視情報部材は、例示される実施形態に示されるように構成されており、後述の開示に限定されない。

いずれの場合においても、可視情報部材３は、自立している必要がある。すなわち、著しい変形を示すことなくそれ自体の重さを支えることができる。
シャフト１２，１３の両方は、共通の方向に延びており、対応するモータ１０，１１のそれぞれにより、共通回転軸Ｚを中心に、選択的に回転駆動され、モータ１０は、こうして、シャフト１２を、モータ１１はシャフト１３を駆動する。

可視情報部材３は、長尺状のポインタを有しており、回転軸Ｚを中心に回転可能にシャフト１２に結合されている。この部材３は、こうして、例えば、回転軸Ｚに対する横断方向Ｙにおいて長さを有し、例えば、Ｚ軸に対して垂直である。

この発明の指示装置は、シャフト１３をポインタ３に接続している運動学的結合部を更に備えており、この結合部は、このシャフト１３の共通回転軸Ｚを中心とする回転をポインタ３の長さに沿った並進運動に変換するように設計されている。ポインタ３は、Ｙ方向において、自己の長さに沿った並進運動を、Ｙ方向においては、シャフト１２に対する並進運動を自在に行うことができる。

例示された実施形態において、シャフト１２は、中空であり、シャフト１３を囲んでいる。シャフト１２の自由端部は、回転可能であるが同シャフト１２に対して移動しないスライド５を備える。ポインタ３は、クロスヘッドのように、並進運動におけるその長さのＹ方向に案内される。

加えて、Ｙ方向におけるポインタ３の長さは、同じＹ方向におけるスライド５の長さよりも大きい。
上述された運動学的結合部は、互いに係合するラック７とピニオン８とを更に備えており、ピニオン８は、内部シャフト１３に設けられ、前期シャフト１３に対して移動せずに共通回転軸Ｚを中心として回転可能である。

ポインタには、ポインタ３の長さに沿って平行に延び、ピニオン８の両側に配置される２つの枝部６１，６２によって形成されるパタン６が設けられる。
この配置において、ラック７は、例えば、分岐部６の枝部６１の内面において形成されており、別の枝部６２の内面は、反対に、好適には滑らかであり、かつ／または、ピニオン８に対して自在にスライド可能なように、同ピニオン８から離間して配置される。

図２，６，７に例示されるように、ポインタ３は、この示した実施形態では、分岐部６の枝部６１，６２の外面によって滑動するようにスライド５に取り付けられる。
指示器モジュール１は、更に好適には、モータ１０，１１が収容される箱部２を備える。

同箱部２は、少なくとも、シャフト１０，１１と、可視情報部材３、すなわち、ポインタの構成物と、運動学的結合部７，８とともに、指示器モジュール１の機能を遂行するマテリアルユニットを形成する。

箱部２は、シャフト１２，１３の共通方向において、最小寸法または厚みＥ（図４）を有し、少なくとも略一定であり、中間面Ｐ（図５）によって切断されて、その両側に延びている。

モータ１０，１１は、同箱部の厚みＥにおいて互いに重なることなく、同箱部２の中間面Ｐに並んで好適に配置される。
シャフト１０，１１は、当業者にとって周知である原理、例えば上述した特許文献３に開示されているアイドラ（図示せず）を通じてシャフト１２，１３を駆動する。

図１，６，７に示されるように、指示装置は、指示器モジュール１に加えて、箱部２に対して移動しない指示盤４を備えてもよく、ポインタ３は指示盤４に対向して移動して動作する。

指示盤４、例えば、タコメータは、不透明な場合やポインタ３が可視面の前に配置されない場合、ポインタ３によって形成される特定の可視情報部材３の単一点であるポインタ３の端部３０のみを実質的に示す開口部９（図１）を備える。

ポインタ３の端部３０は、真直線または真円に排他的に沿って移動する必要はなく、むしろ反対に、回転および並進運動を合わせることによって２次元空間において要求されるように移動されてもよい。この移動は、モータ１０，１１により、それぞれ制御されており、開口部９、より一般的には、ポインタ３の端部３０の経路は、規則的な円弧を有する必要はなく、例えば、部分的な楕円または長円（図１，６）を有していてもよい。

同じ理由のため、すなわち、いかなる可視情報部材３の単一点、すなわち、ポインタ３の端部３０は、２次元空間において要求される移動を可能とするように、指示盤４が２つの異なる目盛りを有するように設計される。

より正確には、指示盤４は、ポインタ３の共通軸Ｚを中心とする回転によって同ポインタ３の端部３０が動作して走査できる第１の目盛り１４と、自己の長さのＹ軸におけるポインタ３の並進運動によって同ポインタ３の端部３０が動作して走査できる第２の目盛り１５とを備えてもよい。

第１の目盛り１４は、こうして、例えば車両速度の指示を与えることができ、第２の目盛り１５は、例えばモータ速度の指示を与えることができる。
モータ１１は、径方向目盛り１５のモータ速度を報告するようにシャフト１３を通じてピニオン８を制御し、次いで、モータ速度の正確な表示を保証するように、モータ速度だけでなく車両速度をも表している速度セット点を受け取らなくてはならず、この表示は、シャフト１３の回転運動に依存するだけでなく、シャフト１２に対する同シャフト１３のＺ軸を中心とした回転に依存しており、シャフト１３の角度方向の位置は、回転車両速度を表しているということを、この例において、当業者は、本説明を読むにあたり、容易に理解するであろう。

図７に例示された代替の解決手段において、指示盤４は、例えば、複数の区分を有するパタン１６を備え、ポインタ３の単一点３０は前記パタンに対向して動作して移動する。ポインタ３の可能な平面の動きにより、端部３０がパタンのどの区分にも到達できるようになり、かつ、例えば、限定的ではないが、消費、モータ速度、車両速度に関連した情報を組み合わせることによって、車両の利用における最大の快適な領域を示す。

このアセンブリは、こうして、非常に小型であるため、全寸法は基本的にポインタ３の寸法にまで減少され、ポインタ３は、唯一、直線的に移動可能な部分であり、指示盤４の形状は、円冠状の部分を有する必要はない。

Claims (12)

1. 指示装置であって、特に車両のインストルメントパネルにおいて用いられ、少なくとも、
   第１および第２のモータ（１０，１１）と、
   第１および第２のシャフト（１２，１３）と、
   案内部材（５）と、
   可視情報部材（３）と、
   運動学的結合部（７，８）と、を備えており、
   第１および第２のシャフト（１２，１３）は、それぞれ第１および第２のモータ（１０，１１）によって、それぞれ第１および第２の回転軸（Ｚ，Ｚ）を中心として選択的に回転駆動され、
   案内部材（５）は、第１の回転軸（Ｚ）を中心に回転可能に第１のシャフト（１２）に結合され、かつ、第１の回転軸（Ｚ）に対して横断方向（Ｙ）に延びており、
   可視情報部材（３）は、案内部材（５）によって、並進運動により前記横断方向（Ｙ）に案内され、
   運動学的結合部（７，８）は、第２のシャフト（１３）を可視情報部材（３）に接続し、第２の回転軸（Ｚ）を中心とする同第２のシャフト（１３）の回転を、前記横断方向（Ｙ）における可視情報部材（３）の並進運動に選択的に変換し、
   第１および第２のシャフト（１２，１３）は、同心であり、第１および第２の回転軸（Ｚ，Ｚ）は、同じ共通回転軸（Ｚ）に混合され、
   可視情報部材（３）は、自立しており、前記横断方向（Ｙ）に、前記共通回転軸（Ｚ）から案内部材（５）よりも大きな長さだけ離れて延びている、指示装置。
2. 少なくとも第１のシャフト（１２）は中空であり、第２のシャフト（１３）を少なくとも部分的に囲んでいる、請求項１に記載の指示装置。
3. 案内部材（５）は、回転可能に第１のシャフト（１２）に一体化されるスライド（５）を実質的に備えており、可視情報部材（３）は、前記横断方向（Ｙ）における並進運動によりクロスヘッドのように案内される、請求項１又は２に記載の指示装置。
4. 運動学的結合部（７，８）は、互いに係合するラック（７）とピニオン（８）とを備えており、
   ピニオン（８）は、第２のシャフト（１３）に設けられ、第２のシャフト（１３）に対して移動せずに前記共通回転軸（Ｚ）を中心に回転可能であり、
   可視情報部材（３）には、前記横断方向（Ｙ）に延びる２つの枝部（６１，６２）を有する分岐部（６）が設けられており、
   分岐部（６）の前記２つの枝部（６１，６２）は、互いに平行であり、かつ、ピニオン（８）の両側に配置されており、
   ラック（７）は、分岐部（６）の第１の枝部（６１）の内面において形成されており、
   分岐部（６）の第２の枝部（６２）の内面は、ピニオン（８）に対して自在にスライドする、請求項２又は３に記載の指示装置。
5. 少なくとも前記２つのモータ（１０，１１）を収容する箱部（２）を更に備えており、少なくとも該モータと、前記可視情報部材（３）と、前記運動学的結合部（７，８）とともに、指示器モジュール（１）を形成する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の指示装置。
6. 箱部（２）は、前記シャフト（１２，１３）の共通方向に延びる厚み（Ｅ）と、同共通方向に垂直な中間面とを有し、
   前記２つのモータ（１０，１１）は、前記箱部の厚み（Ｅ）において互いに重なることなく、前記箱部（２）の中間面に並んで位置する、請求項５に記載の指示装置。
7. 指示盤（４）を更に備え、前記可視情報部材（３）は前記指示盤（４）に対向して選択的に移動させられる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の指示装置。
8. 指示盤（４）は、前記共通回転軸（Ｚ）を中心とする可視情報部材（３）の回転によって、同可視情報部材（３）の単一点（３０）により選択的に走査される第１の目盛り（１４）と、前記横断方向（Ｙ）における可視情報部材（３）の並進運動によって、同可視情報部材（３）の前記単一点（３０）により選択的に走査される第２の目盛り（１５）と、を備える、請求項７に記載の指示装置。
9. 指示盤（４）は、少なくとも部分的に長円形状又は楕円形状を有する、請求項７又は８に記載の指示装置。
10. 指示盤（４）は複数の区分を有するパタン（１６）を備え、前記可視情報部材（３）の単一点（３０）は前記区分に対向して選択的に移動させられる、請求項８に記載の指示装置。
11. 可視情報部材（３）は、前記横断方向（Ｙ）に延びるポインタ（３）を含むか、該ポインタ（３）からなる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の指示装置。
12. 可視情報部材（３）の単一点（３０）は、ポインタの端部を形成する、請求項８及び１０のうちいずれか１項を引用する請求項１１に記載の指示装置。

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