JP3424208B2 - 自動車技術における特に指示装置用測定素子 - Google Patents

自動車技術における特に指示装置用測定素子

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JP3424208B2 JP2000515161A JP2000515161A JP3424208B2 JP 3424208 B2 JP3424208 B2 JP 3424208B2 JP 2000515161 A JP2000515161 A JP 2000515161A JP 2000515161 A JP2000515161 A JP 2000515161A JP 3424208 B2 JP3424208 B2 JP 3424208B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は自動車技術における特に指示装置
用測定素子に関するものである。
【０００２】自動車技術において、関連パラメータ、例
えば車両速度、機関回転速度、タンクの液面レベル等を
指示するために、しばしばアナログ指示計器が使用され
る。このような指示計器においては、任意の駆動装置に
より、例えば可動コイル又はステップ・モータにより、
可動指針が対応する目盛上を移動され、目盛には指示す
べきパラメータの関連する値の範囲が目盛られている。
【０００３】既知の指示装置においては、それぞれの各
指示乃至それぞれの各パラメータに対して別々の測定素
子が使用され、測定素子は、当該パラメータに対応する
信号を供給するための接続接点、並びに測定素子のハウ
ジング内に設けられた被駆動軸を有する駆動装置のため
の接続接点を有している。被駆動軸は動かすべき指針と
結合可能である。
【０００４】したがって、特にコンビネーション計器に
おいては、コンビネーション計器の基盤上乃至ハウジン
グ内に必要個数の測定素子を配置する問題がしばしば発
生する。アナログ指示計が極めて接近して配置され、測
定素子ハウジングの拡大により、通常の手段を用いては
測定素子が希望するように配置可能ではないほど、アナ
ログ指示計が極めて接近して配置されることがしばしば
要求される。
【０００５】したがって、少なくとも二つのパラメータ
の指示を可能にし且つできるだけ小さい構造寸法で安価
な費用で製造可能な、自動車技術における特に指示装置
用測定素子を提供することが本発明の課題である。
【０００６】本発明はこの課題を請求項１の特徴により
解決する。本発明は、それぞれ独立に操作可能な二つの
駆動装置の二つの被駆動軸の同軸配置により、指示要素
乃至指示目盛に関してのみでなく測定素子に関してもま
た極めて小さい占有面積を有する、少なくとも二つのパ
ラメータに対するアナログ指示計を製造可能であるとい
う知見から出発している。
【０００７】さらに、両方の被駆動軸の同軸配置は、た
だ一つの軸点から二つの指針乃至任意の指示要素の配置
を可能にし、これは、特定の場合、例えばただ一つの円
形計器上に二つ又は複数のパラメータを指示するときに
有利である。
【０００８】本発明の好ましい実施態様においては、測
定素子のためにただ一つのハウジングが設けられ、ハウ
ジング内に少なくとも一つの第１及び第２の駆動装置が
設けられている。ハウジングは上部及び下部ハウジング
部分からなっていることが好ましい。
【０００９】異なる部品の数が低減されるので、駆動装
置がほぼ同じに形成されることにより、製造費用が少な
くなる利点が得られる。本発明の好ましい実施態様にお
いては、第１及び第２の駆動装置がハウジング内に鏡像
対称に配置され、これにより測定素子の極めて平らな構
造が可能になる。
【００１０】両方の駆動装置が、それぞれ中間ピニオン
を介して、当該被駆動軸上に相対回転不能に設けられた
駆動ピニオンと結合されていることが好ましい。これに
より、駆動運動を被駆動軸に伝達するための伝動装置が
最小費用で得られる。
【００１１】本発明の好ましい実施態様においては、中
空軸として形成された被駆動軸が第１の駆動ピニオンと
一体に、例えばプラスチック射出成形部品として形成さ
れている。
【００１２】好ましい実施態様においては、第２の駆動
ピニオンが第２の被駆動軸と相対回転不能に且つ軸方向
にもまた固定結合され、及び第２の被駆動軸の下端部が
ハウジング内に回転可能に支持されている。さらに、軸
受ブリッジが設けられ、軸受ブリッジは第２の被駆動軸
を直接及び／又は第２の駆動ピニオンの保持ハブ部付近
の第２の点で回転可能に支持する。被駆動軸は下部ハウ
ジング半分部分内の対応する軸受ピン内に挿入され、且
つこれと係止固定乃至圧入されてもよい。
【００１３】したがって、保持ブリッジは第２の被駆動
軸乃至第２の駆動ピニオンの容易な組立及び支持を可能
にする。同時に、保持ブロックは、それが同時にハウジ
ング内に回転可能に支持された第１の中間ピニオンの軸
方向固定部材として使用されるように形成されていても
よい。このために、中間ピニオンは例えばハウジング底
部内の軸受ピン上にはめ込まれてもよく、この場合、軸
受ブリッジの下側は中間ピニオンの軸方向運動を制限す
る。
【００１４】本発明の好ましい実施態様においては、軸
受ブリッジが同時に第１の駆動ピニオンのための軸受と
して使用され、第１の駆動ピニオンが軸受ブリッジ上に
形成された案内スリーブの上からはめ込み可能であり且
つ案内スリーブにより回転可能に支持されることが好ま
しい。案内スリーブはさらに、その内壁の部分を、同時
に、案内スリーブを貫通係合する第２の被駆動軸と当接
させ、これにより第２の被駆動軸の追加の案内を保証す
ることができる。
【００１５】軸受ブリッジの案内スリーブが、中空軸と
して形成された第１の被駆動軸内に挿入係合し、及び十
分に大きな軸方向範囲にわたり、第１の被駆動軸乃至そ
れと結合された第１の駆動ピニオンの安定な支持を行う
ように形成されていることが好ましい。
【００１６】第１の被駆動軸がさらにハウジング上側内
で回転可能に支持され、この場合、このために、ハウジ
ング上側内に好ましくは芯出しハブ部が設けられ、芯出
しハブ部は同時に測定素子を装着部分内に固定するため
に使用される。
【００１７】ハウジング・カバーは同時に第１の中間ピ
ニオンの軸方向固定を形成することができ、第１の中間
ピニオンは下部ハウジング半分部分内の軸受ピン上には
め込まれていることが好ましい。
【００１８】このように、軸受ブリッジを設けることに
より、場合により二つの部分で形成されたハウジングと
組み合わせて、測定素子の極めて簡単且つ場所をとらな
い構造、特に極めて平らな構造が保証される。
【００１９】本発明のその他の実施態様が従属請求項か
ら明らかである。以下に本発明を図面に示す実施態様に
より詳細に説明する。図１及び２からわかるように、本
発明による測定素子１の図示された実施態様は、好まし
くは下部ハウジング部分３ａ及び上部ハウジング部分３
ｂ（図３）からなるハウジング３を含む。
【００２０】上部ハウジング部分は係止固定継手５によ
り下部ハウジング部分と結合可能であり、この場合、図
１からわかるように、このために下部ハウジング３ａ
に、上部ハウジング３ｂに設けられた係止固定ばねと協
働する係止固定突起部材５ａが設けられていてもよい。
【００２１】下部ハウジング部分３ａ内に第１の駆動装
置７及び第２の駆動装置９が設けられ、これらの駆動装
置はステップ・モータとしてそれ自身既知の構造に形成
されていてもよい。
【００２２】両方の駆動装置７、９は本質的に同じに形
成されているので、これにより異なる部品の数が低減し
て製造及び軸受保持における対応する利点が得られる。
ステップ・モータ７、９の各々は垂直方向に相互に伸長
するＵ形状の二つのステータ１１を含み、これらの脚部
の間にそれぞれロータ１３が配置されている。
【００２３】両方のステップ・モータ７、９の鏡像対称
配置により、ハウジング内のほぼ中央に設けられた第１
乃至第２の被駆動軸１５、１７の両側に、空間的に極め
て稠密な且つ同時に平らな測定素子１の構造が得られ
る。
【００２４】この極めて小さく且つ平らな構造は、特に
両方の被駆動軸１５、１７が同軸に配置されていること
により保証され、この場合、第２の駆動装置乃至ステッ
プ・モータ９と連動されている第２の被駆動軸１７は、
第１の駆動装置７と連動されていて中空軸として形成さ
れた第１の被駆動軸１５に同軸状に貫通している。
【００２５】この場合、第２の被駆動軸１７は、その下
端部が下部ハウジング部分３ａの底板内の軸受凹部１９
内に支持されている。第２の被駆動軸１７は例えば金属
ピンとして形成されていてもよく、金属ピンに、図３に
示すように、第２の駆動ピニオン２１が一体射出成形さ
れている。第２の被駆動軸１７上に一体射出成形された
駆動ピニオン２１の、相対回転不能で且つ同時に軸方向
にも固定された結合を保証するために、被駆動軸１７の
対応する範囲に切欠部２３が設けられていてもよく、こ
の切欠部２３内に駆動ピニオン２１の本体が挿入されて
係合する。図示の好ましい実施態様においては、被駆動
軸１７の上から軸受ブリッジ２５がはめ込まれ、軸受ブ
リッジ内に貫通開口２７が形成され、貫通開口２７を貫
通して第２の被駆動軸１７およびそれと一体射出成形さ
れた第２の駆動ピニオン２１のハブ部が突出している。
これにより、被駆動軸１７は第２の領域において案内さ
れるので、被駆動軸１７の十分に安定な案内を保証する
ことができる。
【００２６】第２の駆動ピニオン２１は第２の中間ピニ
オン２９と噛み合い、第２の中間ピニオン２９は第２の
駆動装置９の被駆動ピニオン３１を介して駆動される。
中間ピニオン２９は上部歯２９ａ及び下部歯２９ｂを有
し、上部歯２９ａは駆動ピニオン２１の歯と噛み合い、
及び下部歯２９ｂは第２の駆動装置９の被駆動ピニオン
３１の歯と噛み合っている。第２の中間ピニオン２９は
軸受ピン３３の上にはめ込まれ、軸受ピン３３は下部ハ
ウジング部分３ａの底板に設けられている。第２の中間
ピニオン２９の軸方向固定は同様に軸受ブリッジ２５に
より保証され、この場合、軸受ブリッジ２５の下側に相
手側ピン２５ａが設けられ、相手軸受ピン２５ａは第２
の中間ピニオン２９の上端部の中心軸受内孔内に挿入さ
れて係合している。この場合、特に中間ピニオンの正確
な案内を保証する中間ピニオン２９の軸方向高さは、そ
れが軸受ピン３３の端部を超えて所定の長さだけ突出す
るように決定されている。軸受ブリッジ２５の下側に設
けられた相手軸受ピン２５ａの長さは、それが軸受ピン
３３の上端部と当接するが、中間ピニオン２９の上側が
高い摩擦係数で当接することがないように決定されてい
る。これにより、軸方向に正確に固定されたとき、中間
ピニオン２９の自由な回転が保証される。
【００２７】軸受ブリッジ２５の上側に案内スリーブ３
５が設けられ、案内スリーブ３５は、少なくともその内
壁の一部領域により、さらに第２の被駆動軸１７を案内
することができる。さらに、案内スリーブ３５は第１の
駆動ピニオン３７に対する軸受として使用され、第１の
駆動ピニオン３７は、図示の実施態様においては、第１
の被駆動軸１５と一体に結合されている。これらの両方
の要素は例えば一体プラスチック射出成形部品として製
造されてもよい。
【００２８】さらに、第１の被駆動軸１５は上部ハウジ
ング部分３ｂに設けられた貫通開口により案内され、こ
の場合、上部ハウジング部分３ｂの上側に固定ハブ部３
８が設けられていてもよく、固定ハブ部３８は第１の被
駆動軸１５の案内を容易にし、且つ同時に、装着部分例
えばプリント回路板内、乃至それの上への測定素子の装
着における固定補助として使用することができる。
【００２９】第１の駆動ピニオン３７は上側においてば
ね要素３９により付勢され、ばね要素３９は上部ハウジ
ング部分３ｂの下側に支持されている。これにより、駆
動ピニオン３７の軸方向固定に加えて同時に希望の制動
作用が得られる。
【００３０】同様に、第２の駆動ピニオン２１がその上
側において他のばね要素により付勢され、このばね要素
は軸受ブリッジ２５の下側において支持されている。こ
の場合もまた同様に、第２の駆動ピニオン２１の軸方向
固定に加えて希望の制動作用が得られる。
【００３１】第１の駆動ピニオン３７は第１の中間ピニ
オン２８と噛み合い、第１の中間ピニオン２８は第１の
駆動装置７の第１の被駆動ピニオン３０により駆動され
る。第１の中間ピニオン２８は第１の駆動装置７の被駆
動ピニオンと噛み合う歯２８ｂを有し、並びに第１の駆
動ピニオン３７の歯と噛み合う上部歯２８ａを有してい
る。
【００３２】第１の中間ピニオン２８は同様に軸受ピン
３２上に支持され、軸受ピン３２は下部ハウジング部分
３ａの底板に設けられている。第１の中間ピニオン２８
は上部ハウジング部分３ｂの下側に設けられた相手軸受
ピンにより軸方向に固定され、相手軸受ピンは第１の中
間ピニオンの貫通開口内に挿入係合し、且つ軸受ピン３
２の上側に支持されている。この場合、軸受ピン３２及
び相手軸受ピンの長さは、同様に、中間ピニオン２８が
軸方向に固定され、このとき本質的な制動力が与えられ
ないように決定される。
【００３３】図１からわかるように、第１の駆動装置７
に対する接続接点８乃至第２の駆動装置９に対する接続
接点１０は接続ピンとして形成され、接続ピンは上部ハ
ウジング部分３ｂにより突出案内されている。これによ
り、測定素子１が装着部分例えばプリント回路板内の対
応ボンディング内孔内の接続接点８、１０のみにより使
用されなければならないという利点が得られる。この場
合、ボンディングは、はんだ付けにより簡単に行うこと
ができる。
【００３４】測定素子１を装着部分内、乃至装着部分上
に保持するために、例えば下部ハウジング部分３ａに係
止固定部材４１が設けられ、係止固定部材４１は装着部
分内の対応切欠部内に挿入係合する。しかしながら、測
定素子１が、任意の他の方法で、例えばねじにより、軸
受ピン上にはめ込まれ、次に圧入されることにより装着
部分と結合されてもよい。
【００３５】図１及び２に示した二重測定素子の使用目
的を示すために、図４は自動車用のコンビネーション計
器の概略図を示す。コンビネーション計器４２は合計３
個の図１及び２に示した測定素子１、１′、１″を含
む。
【００３６】二重測定素子１、１′、１″の各々はそれ
ぞれ二つの指針４３ａ、４３ｂ、４３′ａ、４３′ｂ乃
至４３″ａ、４３″ｂと結合されている。二つの指針の
うちの長針はそれぞれ目盛板４５、４５′、４５″の下
側を貫通案内され、目盛板４５、４５′、４５″上に
は、短針４３ｂ、４３′ｂ、４３″ｂにより指示すべき
パラメータに対する目盛４７、４７′、４７″が設けら
れている。
【００３７】同様に、長針４３′ａ、４３″ａの下側
に、当該パラメータを指示するための対応目盛４９″を
有する目盛板が設けられている。したがって、本発明に
よる二重測定素子１、１′、１″を使用することによ
り、コンビネーション計器４２の極めて簡単且つ場所を
とらない構造が得られる。 ［図面の簡単な説明］
【図１】図１は、ハウジング・カバーが開放された、二
つの部分から形成されたハウジングを有する本発明によ
る測定素子の斜視図を示す。
【図２】図２は、図１に示した測定素子の平面図を示
す。
【図３】図３は、被駆動軸を通過する平面による図１及
び２に示した測定素子の縦断面図を示す。
【図４】図４は、三つの図１乃至３に示した測定素子を
有する自動車用コンビネーション計器の概略図を示す。
フロントページの続き (72)発明者 ザオター，ローラント ドイツ連邦共和国デー−78045 ヴィリ ンゲン−シュヴェンニンゲン，エッケナ ーシュトラーセ 34 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01D 7/00 B60K 35/00

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）ハウジング（３）を備え、 ｂ）ハウジング（３）内に、独立に操作可能な第１及び
    第２の駆動装置（７、９）が設けられ、前記第１及び第
    ２の駆動装置（７、９）が第１及び第２の伝動装置によ
    り第１及び第２の被駆動軸（１５、１７）とそれぞれ結
    合され、第１及び第２の被駆動軸（１５、１７）が指示
    要素と結合可能であり、 ｃ）第２の被駆動軸（１７）が、中空軸として形成され
    た第１の被駆動軸（１５）内を同軸に貫通して案内さ
    れ、 ｄ）第１の伝動装置が第１の被駆動軸（１５）と相対回
    転不能に接続された台１の駆動ピニオン（３７）を含
    み、前記第１の駆動ピニオン（３７）が第１の駆動装置
    （７）と連動され、第２の伝動装置が第２の被駆動軸
    （１７）と相対回転不能に接続された第２の駆動ピニオ
    ン（２１）を含み、第２の駆動ピニオン（２１）が第２
    の駆動装置（９）と連動され、 ｅ）ハウジング（３）が上部及び下部ハウジング部分
    （３ｂ、３ａ）からなり、 ｆ）第２の被駆動軸（１７）の下端部がハウジング
    （３）の一方の半分部分内に回転可能に支持され、及び ｇ）軸受ブリッジ（２５）は第２の駆動ピニオン（２
    １）の上方に配置されかつ貫通開口（２７）を有し、前
    記軸受ブリッジは前記貫通開口を通して伸びる前記第２
    の被駆動軸を回転可能に支持し、前記軸受ブリッジは前
    記軸受ブリッジの上方に配置された前記第１の駆動ピニ
    オン（３７）を支持する働きをし、前記第１の非駆動軸
    （１５）が前記第１の駆動ピニオン（３７）と回転しな
    いように固定されている、 自動車技術における指示装置用測定素子。
  2. 【請求項２】 ａ）ハウジング（３）を備え、 ｂ）ハウジング（３）内に、独立に操作可能な第１及び
    第２の駆動装置（７、９）が設けられ、前記第１及び第
    ２の駆動装置（７、９）が第１及び第２の伝動装置によ
    り第１及び第２の被駆動軸（１５、１７）とそれぞれ結
    合され、第１及び第２の被駆動軸（１５、１７）が指示
    要素と結合可能であり、 ｃ）第２の被駆動軸（１７）が、中空軸として形成され
    た第１の被駆動軸（１５）内を同軸に貫通して案内さ
    れ、 ｄ）第１の伝動装置が第１の被駆動軸（１５）と相対回
    転不能に接続された第１の駆動ピニオン（３７）を含
    み、前記第１の駆動ピニオン（３７）が第１の駆動装置
    （７）と連動され、第２の伝動装置が第２の被駆動軸
    （１７）と相対回転不能に接続された第２の駆動ピニオ
    ン（２１）を含み、第２の駆動ピニオン（２１）が第２
    の駆動装置（９）と連動され、 ｅ）ハウジング（３）が上部及び下部ハウジング部分
    （３ｂ、３ａ）からなり、 ｆ）第２の被駆動軸（１７）の下端部がハウジング
    （３）の一方の半分部分内に回転可能に支持され、及び ｇ）軸受ブリッジ（２５）は第２の駆動ピニオン（２
    １）の上方に配置されかつ貫通開口（２７）を有し、前
    記軸受ブリッジは前記貫通開口内に受けられた前記第２
    の駆動ピニオン（２１）のハブ部分を回転可能に支持
    し、前記軸受ブリッジは前記軸受ブリッジの上方に配置
    された前記第１の駆動ピニオン（３７）を支持する働き
    をし、前記第１の非駆動軸（１５）が前記第１の駆動ピ
    ニオン（３７）と回転しないように固定されている、 自動車技術における指示装置用測定素子。
  3. 【請求項３】 第２の被駆動軸（１７）の端部が、中空
    軸として形成された第１の被駆動軸（１５）の端部から
    突出していることを特徴とする請求項１又は２に記載の
    測定素子。
  4. 【請求項４】 第１（７）及び第２（９）の駆動装置が
    ほぼ同じに形成されていることを特徴とする請求項ない
    し３のいずれかに記載の測定素子。
  5. 【請求項５】 第１（７）及び第２（９）の駆動装置が
    ハウジング（３）内に鏡像対称に配置されていることを
    特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の測定素
    子。
  6. 【請求項６】 第１の被駆動軸（１５）と相対回転不能
    に接続された駆動ピニオン（３７）が第１の中間ピニオ
    ン（２８）を介して第１の駆動装置（７）と連動されて
    いることと、及び 第２の被駆動軸（１７）と相対回転不能に接続された第
    ２の駆動ピニオン（２１）が第２の中間ピニオン（２
    ９）を介して第２の駆動装置と連動されていることと、 を特徴とする請求項１乃至４のいずれかの測定素子。
  7. 【請求項７】 中空軸として形成された第１の被駆動軸
    （１５）が第１の駆動ピニオン（３７）と一体に形成さ
    れていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか
    に記載の測定素子。
  8. 【請求項８】 軸受ブリッジ（２５）の下側と第２の駆
    動ピニオン（２１）の上側との間に、第２の駆動ピニオ
    ン（２１）を軸方向に固定するためのばね要素（４０）
    が設けられていることを特徴とする請求項１ないし７の
    いずれかに記載の測定素子。
  9. 【請求項９】 軸受ブリッジ（２５）が同時にハウジン
    グ（３）内に回転可能に支持された第２の中間ピニオン
    （２９）の軸方向固定部材として使用されることを特徴
    とする請求項１ないし８のいずれかに記載の測定素子。
  10. 【請求項１０】 軸受ブリッジ（２５）は、第２の被駆
    動軸（１７）が貫通して係合する案内スリーブ（３５）
    を有し、案内スリーブ（３５）が第１の駆動ピニオン
    （３７）に対する軸受スリーブとして使用されることを
    特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の測定素
    子。
  11. 【請求項１１】 案内スリーブ（３５）が、中空軸とし
    て形成された第１の被駆動軸（１５）内に挿入されて係
    合していることを特徴とする請求項１０に記載の測定素
    子。
  12. 【請求項１２】 第１の被駆動軸（１５）がハウジング
    上側内で回転可能に支持され、この場合、ハウジング上
    側内に好ましくは芯出しハブ部（３８）が形成され、芯
    出しハブ部（２８）が同時に測定素子（１）を装着部分
    内に固定するために使用されることを特徴とする請求項
    １ないし１１のいずれかに記載の測定素子。
  13. 【請求項１３】 第１（７）及び第２（９）の駆動装置
    の第１（８）及び第２（１０）の接続接点がハウジング
    上側において突出案内されていることを特徴とする請求
    項１ないし１２のいずれかに記載の測定素子。
  14. 【請求項１４】 ハウジング（３）に好ましくは係止固
    定手段として形成された第１の固定手段（４１）が設け
    られ、第１の固定手段（４１）が、測定素子（１）を装
    着部分内又は装着部分上に固定及び保持するために、好
    ましくは相手係止固定手段として形成された第２の固定
    手段と協働することを特徴とする請求項１ないし１３の
    いずれかに記載の測定素子。
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