JP3738988B2 - メータおよびメータへの指針取付け方法 - Google Patents
メータおよびメータへの指針取付け方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メータおよびメータへの指針取付け方法に関し、特に、安全に指針を回転軸に取付けることができ、且つ製造工程を簡素化できるメータおよびメータへの指針取付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、様々なエネルギーの計測値、人や物等を乗せて運ぶ装置の様々な状態を示す計測値、等を指示する計器として電気式メータが用いられている。
【０００３】
例えば一般的な車両には、走行スピード、エンジン回転数、等を指針で指示する電気式メータが装備される。このようなメータは、表示板、ケース、電気式ムーブメント、電気回路基板、裏カバー、等を備えている。表示板には車両スピード、エンジン回転数、等の数値が印刷表示されている。ケースには表示板を背後から照明する光源用のリフレクター等が備えられ、表示板と一体または別体に形成されている。電気回路基板には、指針を駆動する電気式ムーブメントや光源の他、種々の電気部品が取付けられている。電気回路基板はケースの背面に取付けられる。裏カバーは合成樹脂製であり、電気回路基板を覆うようにケースに取付けられている。
【０００４】
ムーブメントは、その本体を貫通する金属製の回転軸を有している。ムーブメントの回転軸の一端部と他端部はムーブメント本体から突出しており、この一端部に指針が圧入固定される。また回転軸の他端部は、一端部に取付けられた指針の表示板に対する基準位置を調整するためにムーブメント本体から突出している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のメータの構成では、指針を取付ける際の荷重を先ず回転軸が受ける。ケースに裏カバーを取付けた状態で指針を回転軸の一端部に取付ける場合、回転軸へ加えられた荷重により電気回路基板へ回転軸の軸方向に直接応力が作用する。
【０００６】
そこで、例えば、軸支持部および支持アームを有する金属製の回転軸支持台を別途用意し、裏カバーをケースに取付けない状態で、この回転軸支持台を用いて、指針をムーブメントの回転軸に取付ける。この場合、回転軸支持台の軸支持部に回転軸の他端部を支持させ且つ、支持アームに電気回路基板を支持させた状態で、回転軸の一端部に軸方向に指針が圧入固定される。そして指針を回転軸に取付けた後、裏カバーが取付けられていないメータを反転させ（即ち、ひっくり返し）、裏カバーをケースに取付けて、メータの組み立てが完了する。
【０００７】
しかしながら、回転軸支持台を用いても、支持アームが電気回路基板を直接支持するため、回転軸への指針取付け時に電気回路基板に直接応力が作用し、これにより電気回路基板上の電気部品やハンダ付け部に応力が作用し、これらを損傷させる可能性がある。また、指針を回転軸に取付けた後に、裏カバーが無いメータを反転させて、指針を保護しながら裏カバーをケースに取付けねばならないので、メータの製造工程を煩雑にさせる。
【０００８】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気回路基板へ直接応力を加えること無く回転軸に指針を安全に取付けることができ、且つ裏カバーをケースに取付けるためのメータ反転工程を不要とするメータおよびメータへの指針取付け方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のメータは、請求項１に記載したように、
指針と、
前記指針を取付け可能な一端部を有する回転軸を備え、前記回転軸の一端部と他端部を突出するように前記回転軸が貫通する電気式ムーブメントと、
前記回転軸の一端部が挿通される挿通孔を有し、前記回転軸を前記挿通孔に挿入しながら前記ムーブメントが取付けられ且つ電気的に接続される電気回路基板と、
前記回転軸の一端部を露出するように収容する開口部を有し、前記電気回路基板の表面を覆うケースと、
前記電気回路基板を前記ケースに固定するための固定手段と、
前記回転軸の他端部を露出する露出孔を有し、前記ムーブメントが取付けられた前記電気回路基板の裏面を覆うように前記ケースに取付けられる裏カバーと、
を備え、
前記回転軸の他端部が前記裏カバーの前記露出孔を介して回転軸支持台により支持されながら、前記指針が前記回転軸の一端部を軸方向に押圧して取付けられるメータにおいて、
前記固定手段は前記裏カバーに形成された複数のボスを含み、
前記裏カバーが前記ケースに取付けられるとき、前記ボスが前記電気回路基板を前記ケースに向けて押圧して前記ケースに固定することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明のメータへの指針取付け方法は、請求項３に記載したように、
指針を取付け可能な一端部を有する回転軸を備え、前記回転軸の一端部と他端部を突出するように前記回転軸が貫通する電気式ムーブメントと、前記回転軸の一端部が挿通される挿通孔を有し、前記回転軸を前記挿通孔に挿入しながら前記ムーブメントが取付けられ且つ電気的に接続される電気回路基板と、前記回転軸の一端部を露出するように収容する開口部を有し、前記電気回路基板の表面を覆うケースと、前記電気回路基板を前記ケースに固定するための固定手段と、前記回転軸の他端部を露出する露出孔を有し、前記ムーブメントが取付けられた前記電気回路基板の裏面を覆うように前記ケースに取付けられる裏カバーと、を備えたメータを設け、
前記回転軸の他端部を前記裏カバーの前記露出孔を介して支持し、
前記指針で前記回転軸の一端部を軸方向に押圧しながら、前記指針を取付けるメータへの指針取付け方法において、
前記固定手段は前記裏カバーに形成された複数のボスを含み、そして
前記メータを設けるステップが、前記ボスにより前記電気回路基板を前記ケースに向けて押圧しながら前記裏カバーを前記ケースに取付けて、前記電気回路基板を前記ケースに固定するステップを含むことを特徴としている。
【００１１】
請求項１および３に記載の発明によれば、裏カバーをケースに取付けた状態で指針を回転軸の一端部に取付けることが可能である。従って、指針を回転軸に取付けた後に、裏カバーが無いメータを反転させて、指針を保護しながら裏カバーをケースに取付けるといった煩雑な工程を無くすことができる。これにより、メータの製造工程は、よりシンプルとなり、製造コストを抑えることができる。
【００１２】
また請求項１および３に記載の発明によれば、ムーブメントが取付けられた電気回路基板が固定手段によりケースに固定され、ケースに取付けられた裏カバーの露出孔を介してムーブメントの回転軸の他端部が支持されながら、指針が回転軸の一端部を軸方向に押圧して取付けられる。これにより、電気回路基板に直接応力が加わらず、電気回路基板上に取付けられた電気部品やそのハンダ付け部を損傷することがない。
【００１３】
尚、指針取付け時に金属製の回転軸の他端部を裏カバーの露出孔を介して支持する回転軸支持台等の治具は、電気回路基板に応力が加わらないように、回転軸に加えられた荷重に耐えうるものが好ましい。回転軸支持台等の当該治具は金属製であることも好ましいが、電気回路基板に応力が作用しないように、回転軸に加えられた荷重に耐えうるものであれば、少なくとも回転軸の他端部を軸支する治具の部分は金属製である必要はなく、合成樹脂製であってもよい。また、回転軸の他端部を軸支する治具の当該部分は、電気回路基板に応力が加わらないような高さに調整されていることが好ましい。言い換えれば、回転軸の他端部を軸支する治具の当該部分は、指針取付け時に回転軸の他端部と接しても、電気回路基板を撓ませないような高さ寸法であることが好ましい。
【００１５】
また請求項１および３に記載の発明によれば、裏カバーがケースに取付けられるとき、裏カバーに形成された複数のボスが固定手段として電気回路基板をケースに向けて押圧して固定する。これにより、電気回路基板がケースに対して安定して固定される。
【００１６】
また、本発明のメータは、請求項１に従属する請求項２に記載したように、前記裏カバーが前記ケースに接する外枠を有し、前記指針が前記回転軸に取付けられるとき、前記裏カバーの前記外枠が前記ケースを支持することを特徴としている。これに関連して、本発明のメータへの指針取付け方法は、請求項３に従属する請求項４に記載したように、前記裏カバーが前記ケースに接する外枠を有し、そして前記メータを設けるステップが、前記回転軸に前記指針を取付ける前に前記裏カバーを前記ケースに取付け、そして前記回転軸に前記指針を取付けるときに前記外枠により前記ケースを支持するステップを含むことを特徴としている。
【００１７】
請求項２および４に記載の発明によれば、指針取付け時に裏カバーの外枠がケースを支持するため、電気回路基板に直接応力が作用せず、該裏カバーの外枠が回転軸の他端部を軸支する回転軸支持台等の治具と協働して、指針を回転軸の一端部に安全に圧入固定できる。
【００１８】
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の実施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。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
添付の図１から図３に示されるような、車両に装備されるメータ１を一例として本発明を説明する。図１は本発明によるメータ１の構成の一例を示す分解斜視図と、指針取付け用治具である回転軸支持台２０の一例を示す斜視図とを含む図であり、図２は電気式ムーブメント１１の回転軸１２への指針取付けを説明する本発明のメータ１の要部断面図であり、図３は図２の回転軸支持台２０の変形例２０ａを示す図である。
【００２０】
メータ１は、指針２と、表示板４と、ケース８と、電気回路基板９と、電気式ムーブメント１１と、裏カバー１３と、を備えている。表示板４は、例えば合成樹脂製であり、指針２とケース８との間に位置するようケース８と一体または別体に形成されている。表示板４がケース８と別体の場合は、係止手段（不図示）により表示板４をケース８に係止すればよい。表示板４には、指針２により指し示される車両スピード、エンジン回転数、等の数値や、種々の意匠が印刷表示されている。その他、リテ−ナ（不図示）、表ガラス（不図示）、等が表示板４の前面に取付けられてもよい。
【００２１】
指針２を駆動する電気式ムーブメント１１は、例えば電動モータであり、指針２を取付け可能な一端部１２ａを有する金属製の回転軸１２を備える。回転軸１２は、その一端部１２ａと他端部１２ｂを突出するようにムーブメント１１の本体を貫通する。指針２は、例えば合成樹脂製であり、中空を有する管部３を備えている。この管部３に回転軸１２の一端部１２ａを圧入して指針２が回転軸１２に固定される。
【００２２】
電気回路基板９は、硬質絶縁基板および該基板上に導体の回路パターンを有する例えばプリント配線板である。電気回路基板９は、ムーブメント１１の回転軸１２の一端部１２ａが挿通される挿通孔１０を有する。回転軸１２が挿通孔１０に挿入されながら、ムーブメント１１は電気回路基板９に取付けられ且つ電気回路基板９の回路パターンに電気的に接続される。電気回路基板９には、ムーブメント１１の他、各種メータの照明や表示板４の種々の意匠を透過表示するための照明に用いられる光源（例えば、発光ダイオード）等の種々の電気部品が取付けられ、電気回路基板９の回路パターンに電気的に接続されている。
【００２３】
ケース８は、例えば合成樹脂製であり、一体成形により表示板４を含む形態でもよいし、別体成形により表示板４とは独立した形態でもよい。ケース８は、回転軸１２の一端部１２ａを露出するように回転軸１２を収容する開口部７を有している。この開口部７は、電気回路基板９の挿通孔１０および表示板４に形成された指針穴６と連通している。ケース８は、電気回路基板９の表面を覆うように設けられている。ケース８には、表示板４を背後から照明する電気回路基板９の光源用の灯室を形成する導光路、リフレクター、等が備えられている。
【００２４】
裏カバー１３は、例えば合成樹脂製であり、回転軸１２の他端部１２ｂを露出する露出孔１５を有している。裏カバー１３は、ムーブメント１１が取付けられた電気回路基板９の裏面を覆うようにケース８に取付けられている。裏カバー１３は、その複数の固定部１７と、それらに対応するケース８の固定部１８とを係合させることにより、ケース８に固定される。固定部１７をケース８に向けて延長する固定アームとし、固定部１８を該固定アームと係合する固定穴としてもよい。逆に、固定部１８を裏カバー１３に向けて延長する固定アームとし、固定部１７を該固定アームと係合する固定穴としてもよい。その代わりとして、固定部１７と固定部１８を両方とも穴として形成し、別途棒状固定部材を固定部１７と固定部１８に挿通させて固定してもよい。更に、裏カバー１３の内面に固定ネジ挿通用の筒状部を突出させて設け、該筒状部に対応する電気回路基板９の箇所に筒状部が挿通する穴を設けて筒状部先端をケース８の裏面に接触可能とし、そして該穴に対応するケース８の裏面の箇所に固定ネジ挿通用の穴を設けて、固定ネジを筒状部から挿入してケース８の該穴に螺合させて裏カバー１３をケース８に固定してもよい。その代わりとして、ケース８の裏面に固定ネジ挿通用の筒状部を突出させて設け、該筒状部に対応する電気回路基板９の箇所に筒状部が挿通する穴を設けて筒状部先端を裏カバー１３の裏面に接触可能とし、そして該穴に対応する裏カバー１３の内面の箇所に固定ネジ挿通用の穴を設けて、固定ネジを裏カバー１３の該穴から挿入してケース８の筒状部に螺合させて裏カバー１３をケース８に固定してもよい。尚、裏カバー１３は、ケース８に接する外枠１３ａを有している。この外枠１３ａは、指針２を回転軸１２に取付けるときにケース８を支持する。
【００２５】
電気回路基板９は固定手段によりケース８に固定される。固定手段は電気回路基板９をケース８に固定するためのものであり、例えば、ネジ、押圧部材、係合部材、接着剤、等が挙げられる。ネジを採用する場合は、電気回路基板９とケース８をネジ止めにより固定する。押圧部材を採用する場合は、電気回路基板９をその裏面からケース８に向けて押圧して固定する。係合部材を採用する場合は、電気回路基板９とケース８それぞれに係合部材を設け、それらを係合させて電気回路基板９をケース８に固定する。接着剤を採用する場合は、電気回路基板９とケース８とを接着剤で固定する。
【００２６】
当該固定手段の一例として、裏カバー１３の内面には複数のボス１４が形成されている。裏カバー１３は、ボス１４で電気回路基板９の裏面をケース８に向けて押圧しながら、ケース８に取付けられ、これにより電気回路基板９をケース８に固定する。ボス１４が押圧する電気回路基板９の箇所は、ムーブメント１１と、種々の電気部品と、回路パターンとを避けた電気回路基板９の箇所が好ましい。ボス１４の形状は任意であるが、電気回路基板９をケース８に固定するのに適した形状であることが望ましい。尚、ボス１４の数には特に制限を設けないが、３つのボス１４を裏カバー１３の内面の適宜な箇所に形成して、電気回路基板９を当該ボス１４の３点で支持させれば、電気回路基板９を安定してケース８に固定することができる。
【００２７】
次に、特に図２を参照して回転軸１２への指針２の取付けを説明する。
先ず、回転軸１２への指針２の取付け前に、回転軸１２の一端部１２ａを挿通孔１０に挿入しながらムーブメント１１を電気回路基板９に取付けて電気的に接続し、回転軸１２の一端部１２ａを開口部７により露出するように電気回路基板９の表面をケース８で覆い、そしてムーブメント１１が取付けられた電気回路基板９の裏面を覆うようにケース８に裏カバー１３を取付けて回転軸１２の他端部１２ｂを露出孔１５から露出させる。このとき、例えばボス１４により電気回路基板９をケース８に向けて押圧しながら裏カバー１３をケース８に取付けて、電気回路基板９をケース８に対して固定する。
【００２８】
指針２の取付け時に回転軸１２の他端部１２ｂを裏カバー１３の露出孔１５を介して支持する治具として、例えば回転軸支持台２０を準備する。回転軸支持台２０は、支持面２１と、該支持面２１上に設けられた軸支持部２２を有する。この回転軸支持台２０上に前述の組み立て状態（指針２無し）のメータ１を設置する。このとき、回転軸１２の他端部１２ｂが裏カバー１３の露出孔１５を介して回転軸支持台２０の軸支持部２２により支持されている。そして、指針２の管部３に回転軸１２の一端部１２ａが圧入されるように、指針２を回転軸１２の軸方向に押圧して取付ける。裏カバー１３がケース８に接する外枠１３ａを有しているので、指針２の回転軸１２への取付け時に外枠１３ａによりケース８が支持される。更に、前述のように裏カバー１３の内面またはケース８の裏面に固定ネジ挿通用の筒状部を設けて、指針２の回転軸１２への取付け時にこの筒状部によりケース８を支持してもよい。
【００２９】
このように、裏カバー１３をケース８に取付けた状態で指針２を回転軸１２の一端部１２ａに取付けることが可能である。従って、従来技術のように、指針を回転軸に取付けた後に、裏カバーが無いメータを反転させて、指針を保護しながら裏カバーをケースに取付けるといった煩雑な工程を無くすことができる。これにより、メータの製造工程は、よりシンプルとなり、製造コストを抑えることができる。
【００３０】
また、ムーブメント１１が取付けられた電気回路基板９が固定手段（この例ではボス１４）によりケース８に固定され、ケース８に取付けられた裏カバー１３の露出孔１５を介してムーブメント１１の回転軸１２の他端部１２ｂが回転軸支持台２０の軸支持部２２により支持されながら、指針２が回転軸１２の一端部１２ａを軸方向に押圧して取付けられる。従って、指針取付け時に回転軸１２の軸方向に掛かる荷重を回転軸支持台２０の軸支持部２２が受けるため、電気回路基板９に直接応力を加えなくて済み、電気回路基板９上に取付けられた電気部品やそのハンダ付け部を損傷させることがない。
【００３１】
尚、回転軸支持台２０は、電気回路基板９に直接応力が作用しないように、回転軸１２に加えられた荷重に耐えうるものが好ましい。回転軸支持台２０は金属製であることも好ましいが、電気回路基板９に応力が作用しないように、回転軸１２に加えられた荷重に耐えうるものであれば、少なくとも回転軸１２の他端部１２ｂを軸支する回転軸支持台２０の軸支持部２２は金属製である必要はなく、合成樹脂製であってもよい。また、軸支持部２２は、電気回路基板９に応力が作用しないような高さに調整されていることが好ましい。言い換えれば、軸支持部２２は、指針取付け時に回転軸１２の他端部１２ｂと接しても、電気回路基板９を撓ませないような高さ寸法であることが好ましい。
【００３２】
図２に示されるように、裏カバー１３の裏面と回転軸支持台２０の支持面２１とが面接触しており、この面接触によりメータ１が回転軸支持台２０に対して安定して設置される。しかしながら、図１に示されるように、裏カバー１３の裏面に突起物１６が存在するような場合は、突起物１６に対応する回転軸支持台２０の支持面２１の箇所に適宜凹部を設ければよい。メータ１の回転軸支持台２０に対する位置決めは、裏カバー１３の外枠１３ａと、図１に示されるような回転軸支持台２０の壁部２３とで実施されてもよいが、前述のような突起物１６と支持面２１の凹部とで実施してもよい。
【００３３】
図３は、図２の回転軸支持台２０の変形例である回転軸支持台２０ａを示す図であり、回転軸支持台２０ａは、支持面２１ａと、該支持面２１ａ上に設けられた軸支持部２２ａと、スペーサ２４を有する。この回転軸支持台２０ａによれば、スペーサ２４により裏カバー１３の裏面と支持面２１ａとの間にギャップが生じるので、裏カバー１３の裏面の突起物１６をこのギャップ内に収容することができる。この場合、メータ１の回転軸支持台２０ａに対する位置決めは、裏カバー１３の外枠１３ａと、図１に示されるような壁部２３とで実施される。尚、図３に示されるように、回転軸支持台２０ａのスペーサ２４と裏カバー１３のボス１４とを一直線上に配置してもよい。
【００３４】
本発明は、前述した実施形態および変形例に限定されるものではなく、適宜、変形，改良，等が可能である。その他、前述した変形例を含む実施形態における各構成要素の材質，形状，寸法，形態，数，配置個所，等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００３５】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、裏カバーをケースに取付けた状態で指針を回転軸の一端部に取付けることが可能である。従って、指針を回転軸に取付けた後に、裏カバーが無いメータを反転させて、指針を保護しながら裏カバーをケースに取付けるといった煩雑な工程を無くすことができる。これにより、メータの製造工程は、よりシンプルとなり、製造コストを抑えることができる。また、電気回路基板に直接応力を作用させなくて済み、電気回路基板上に取付けられた電気部品やそのハンダ付け部に荷重が加わらない。
更に、本発明によれば、裏カバーがケースに取付けられるとき、裏カバーに形成された複数のボスが固定手段として電気回路基板をケースに向けて押圧して固定する。これにより、電気回路基板がケースに対して安定して固定される。
更に、本発明によれば、指針取付け時に裏カバーの外枠がケースを支持するため、電気回路基板に直接応力が作用せず、該裏カバーの外枠が回転軸の他端部を軸支する回転軸支持台等の治具と協働して、安全に指針を回転軸の一端部に圧入固定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるメータの構成の一例を示す分解斜視図と、指針取付け用治具である回転軸支持台の一例を示す斜視図とを含む図である。
【図２】ムーブメントの回転軸への指針取付けを説明する本発明のメータの要部断面図である。
【図３】図２の回転軸支持台の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１ メータ
２ 指針
７ 開口部
８ ケース
９ 電気回路基板
１０ 挿通孔
１１ 電気式ムーブメント
１２ 回転軸
１２ａ 一端部
１２ｂ 他端部
１３ 裏カバー
１４ ボス（固定手段）
１５ 露出孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、メータおよびメータへの指針取付け方法に関し、特に、安全に指針を回転軸に取付けることができ、且つ製造工程を簡素化できるメータおよびメータへの指針取付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、様々なエネルギーの計測値、人や物等を乗せて運ぶ装置の様々な状態を示す計測値、等を指示する計器として電気式メータが用いられている。
【０００３】
例えば一般的な車両には、走行スピード、エンジン回転数、等を指針で指示する電気式メータが装備される。このようなメータは、表示板、ケース、電気式ムーブメント、電気回路基板、裏カバー、等を備えている。表示板には車両スピード、エンジン回転数、等の数値が印刷表示されている。ケースには表示板を背後から照明する光源用のリフレクター等が備えられ、表示板と一体または別体に形成されている。電気回路基板には、指針を駆動する電気式ムーブメントや光源の他、種々の電気部品が取付けられている。電気回路基板はケースの背面に取付けられる。裏カバーは合成樹脂製であり、電気回路基板を覆うようにケースに取付けられている。
【０００４】
ムーブメントは、その本体を貫通する金属製の回転軸を有している。ムーブメントの回転軸の一端部と他端部はムーブメント本体から突出しており、この一端部に指針が圧入固定される。また回転軸の他端部は、一端部に取付けられた指針の表示板に対する基準位置を調整するためにムーブメント本体から突出している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のメータの構成では、指針を取付ける際の荷重を先ず回転軸が受ける。ケースに裏カバーを取付けた状態で指針を回転軸の一端部に取付ける場合、回転軸へ加えられた荷重により電気回路基板へ回転軸の軸方向に直接応力が作用する。
【０００６】
そこで、例えば、軸支持部および支持アームを有する金属製の回転軸支持台を別途用意し、裏カバーをケースに取付けない状態で、この回転軸支持台を用いて、指針をムーブメントの回転軸に取付ける。この場合、回転軸支持台の軸支持部に回転軸の他端部を支持させ且つ、支持アームに電気回路基板を支持させた状態で、回転軸の一端部に軸方向に指針が圧入固定される。そして指針を回転軸に取付けた後、裏カバーが取付けられていないメータを反転させ（即ち、ひっくり返し）、裏カバーをケースに取付けて、メータの組み立てが完了する。
【０００７】
しかしながら、回転軸支持台を用いても、支持アームが電気回路基板を直接支持するため、回転軸への指針取付け時に電気回路基板に直接応力が作用し、これにより電気回路基板上の電気部品やハンダ付け部に応力が作用し、これらを損傷させる可能性がある。また、指針を回転軸に取付けた後に、裏カバーが無いメータを反転させて、指針を保護しながら裏カバーをケースに取付けねばならないので、メータの製造工程を煩雑にさせる。
【０００８】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気回路基板へ直接応力を加えること無く回転軸に指針を安全に取付けることができ、且つ裏カバーをケースに取付けるためのメータ反転工程を不要とするメータおよびメータへの指針取付け方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のメータは、請求項１に記載したように、
指針と、
前記指針を取付け可能な一端部を有する回転軸を備え、前記回転軸の一端部と他端部を突出するように前記回転軸が貫通する電気式ムーブメントと、
前記回転軸の一端部が挿通される挿通孔を有し、前記回転軸を前記挿通孔に挿入しながら前記ムーブメントが取付けられ且つ電気的に接続される電気回路基板と、
前記回転軸の一端部を露出するように収容する開口部を有し、前記電気回路基板の表面を覆うケースと、
前記電気回路基板を前記ケースに固定するための固定手段と、
前記回転軸の他端部を露出する露出孔を有し、前記ムーブメントが取付けられた前記電気回路基板の裏面を覆うように前記ケースに取付けられる裏カバーと、
を備え、
前記回転軸の他端部が前記裏カバーの前記露出孔を介して回転軸支持台により支持されながら、前記指針が前記回転軸の一端部を軸方向に押圧して取付けられるメータにおいて、
前記固定手段は前記裏カバーに形成された複数のボスを含み、
前記裏カバーが前記ケースに取付けられるとき、前記ボスが前記電気回路基板を前記ケースに向けて押圧して前記ケースに固定することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明のメータへの指針取付け方法は、請求項３に記載したように、
指針を取付け可能な一端部を有する回転軸を備え、前記回転軸の一端部と他端部を突出するように前記回転軸が貫通する電気式ムーブメントと、前記回転軸の一端部が挿通される挿通孔を有し、前記回転軸を前記挿通孔に挿入しながら前記ムーブメントが取付けられ且つ電気的に接続される電気回路基板と、前記回転軸の一端部を露出するように収容する開口部を有し、前記電気回路基板の表面を覆うケースと、前記電気回路基板を前記ケースに固定するための固定手段と、前記回転軸の他端部を露出する露出孔を有し、前記ムーブメントが取付けられた前記電気回路基板の裏面を覆うように前記ケースに取付けられる裏カバーと、を備えたメータを設け、
前記回転軸の他端部を前記裏カバーの前記露出孔を介して支持し、
前記指針で前記回転軸の一端部を軸方向に押圧しながら、前記指針を取付けるメータへの指針取付け方法において、
前記固定手段は前記裏カバーに形成された複数のボスを含み、そして
前記メータを設けるステップが、前記ボスにより前記電気回路基板を前記ケースに向けて押圧しながら前記裏カバーを前記ケースに取付けて、前記電気回路基板を前記ケースに固定するステップを含むことを特徴としている。
【００１１】
請求項１および３に記載の発明によれば、裏カバーをケースに取付けた状態で指針を回転軸の一端部に取付けることが可能である。従って、指針を回転軸に取付けた後に、裏カバーが無いメータを反転させて、指針を保護しながら裏カバーをケースに取付けるといった煩雑な工程を無くすことができる。これにより、メータの製造工程は、よりシンプルとなり、製造コストを抑えることができる。
【００１２】
また請求項１および３に記載の発明によれば、ムーブメントが取付けられた電気回路基板が固定手段によりケースに固定され、ケースに取付けられた裏カバーの露出孔を介してムーブメントの回転軸の他端部が支持されながら、指針が回転軸の一端部を軸方向に押圧して取付けられる。これにより、電気回路基板に直接応力が加わらず、電気回路基板上に取付けられた電気部品やそのハンダ付け部を損傷することがない。
【００１３】
尚、指針取付け時に金属製の回転軸の他端部を裏カバーの露出孔を介して支持する回転軸支持台等の治具は、電気回路基板に応力が加わらないように、回転軸に加えられた荷重に耐えうるものが好ましい。回転軸支持台等の当該治具は金属製であることも好ましいが、電気回路基板に応力が作用しないように、回転軸に加えられた荷重に耐えうるものであれば、少なくとも回転軸の他端部を軸支する治具の部分は金属製である必要はなく、合成樹脂製であってもよい。また、回転軸の他端部を軸支する治具の当該部分は、電気回路基板に応力が加わらないような高さに調整されていることが好ましい。言い換えれば、回転軸の他端部を軸支する治具の当該部分は、指針取付け時に回転軸の他端部と接しても、電気回路基板を撓ませないような高さ寸法であることが好ましい。
【００１５】
また請求項１および３に記載の発明によれば、裏カバーがケースに取付けられるとき、裏カバーに形成された複数のボスが固定手段として電気回路基板をケースに向けて押圧して固定する。これにより、電気回路基板がケースに対して安定して固定される。
【００１６】
また、本発明のメータは、請求項１に従属する請求項２に記載したように、前記裏カバーが前記ケースに接する外枠を有し、前記指針が前記回転軸に取付けられるとき、前記裏カバーの前記外枠が前記ケースを支持することを特徴としている。これに関連して、本発明のメータへの指針取付け方法は、請求項３に従属する請求項４に記載したように、前記裏カバーが前記ケースに接する外枠を有し、そして前記メータを設けるステップが、前記回転軸に前記指針を取付ける前に前記裏カバーを前記ケースに取付け、そして前記回転軸に前記指針を取付けるときに前記外枠により前記ケースを支持するステップを含むことを特徴としている。
【００１７】
請求項２および４に記載の発明によれば、指針取付け時に裏カバーの外枠がケースを支持するため、電気回路基板に直接応力が作用せず、該裏カバーの外枠が回転軸の他端部を軸支する回転軸支持台等の治具と協働して、指針を回転軸の一端部に安全に圧入固定できる。
【００１８】
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の実施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。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
添付の図１から図３に示されるような、車両に装備されるメータ１を一例として本発明を説明する。図１は本発明によるメータ１の構成の一例を示す分解斜視図と、指針取付け用治具である回転軸支持台２０の一例を示す斜視図とを含む図であり、図２は電気式ムーブメント１１の回転軸１２への指針取付けを説明する本発明のメータ１の要部断面図であり、図３は図２の回転軸支持台２０の変形例２０ａを示す図である。
【００２０】
メータ１は、指針２と、表示板４と、ケース８と、電気回路基板９と、電気式ムーブメント１１と、裏カバー１３と、を備えている。表示板４は、例えば合成樹脂製であり、指針２とケース８との間に位置するようケース８と一体または別体に形成されている。表示板４がケース８と別体の場合は、係止手段（不図示）により表示板４をケース８に係止すればよい。表示板４には、指針２により指し示される車両スピード、エンジン回転数、等の数値や、種々の意匠が印刷表示されている。その他、リテ−ナ（不図示）、表ガラス（不図示）、等が表示板４の前面に取付けられてもよい。
【００２１】
指針２を駆動する電気式ムーブメント１１は、例えば電動モータであり、指針２を取付け可能な一端部１２ａを有する金属製の回転軸１２を備える。回転軸１２は、その一端部１２ａと他端部１２ｂを突出するようにムーブメント１１の本体を貫通する。指針２は、例えば合成樹脂製であり、中空を有する管部３を備えている。この管部３に回転軸１２の一端部１２ａを圧入して指針２が回転軸１２に固定される。
【００２２】
電気回路基板９は、硬質絶縁基板および該基板上に導体の回路パターンを有する例えばプリント配線板である。電気回路基板９は、ムーブメント１１の回転軸１２の一端部１２ａが挿通される挿通孔１０を有する。回転軸１２が挿通孔１０に挿入されながら、ムーブメント１１は電気回路基板９に取付けられ且つ電気回路基板９の回路パターンに電気的に接続される。電気回路基板９には、ムーブメント１１の他、各種メータの照明や表示板４の種々の意匠を透過表示するための照明に用いられる光源（例えば、発光ダイオード）等の種々の電気部品が取付けられ、電気回路基板９の回路パターンに電気的に接続されている。
【００２３】
ケース８は、例えば合成樹脂製であり、一体成形により表示板４を含む形態でもよいし、別体成形により表示板４とは独立した形態でもよい。ケース８は、回転軸１２の一端部１２ａを露出するように回転軸１２を収容する開口部７を有している。この開口部７は、電気回路基板９の挿通孔１０および表示板４に形成された指針穴６と連通している。ケース８は、電気回路基板９の表面を覆うように設けられている。ケース８には、表示板４を背後から照明する電気回路基板９の光源用の灯室を形成する導光路、リフレクター、等が備えられている。
【００２４】
裏カバー１３は、例えば合成樹脂製であり、回転軸１２の他端部１２ｂを露出する露出孔１５を有している。裏カバー１３は、ムーブメント１１が取付けられた電気回路基板９の裏面を覆うようにケース８に取付けられている。裏カバー１３は、その複数の固定部１７と、それらに対応するケース８の固定部１８とを係合させることにより、ケース８に固定される。固定部１７をケース８に向けて延長する固定アームとし、固定部１８を該固定アームと係合する固定穴としてもよい。逆に、固定部１８を裏カバー１３に向けて延長する固定アームとし、固定部１７を該固定アームと係合する固定穴としてもよい。その代わりとして、固定部１７と固定部１８を両方とも穴として形成し、別途棒状固定部材を固定部１７と固定部１８に挿通させて固定してもよい。更に、裏カバー１３の内面に固定ネジ挿通用の筒状部を突出させて設け、該筒状部に対応する電気回路基板９の箇所に筒状部が挿通する穴を設けて筒状部先端をケース８の裏面に接触可能とし、そして該穴に対応するケース８の裏面の箇所に固定ネジ挿通用の穴を設けて、固定ネジを筒状部から挿入してケース８の該穴に螺合させて裏カバー１３をケース８に固定してもよい。その代わりとして、ケース８の裏面に固定ネジ挿通用の筒状部を突出させて設け、該筒状部に対応する電気回路基板９の箇所に筒状部が挿通する穴を設けて筒状部先端を裏カバー１３の裏面に接触可能とし、そして該穴に対応する裏カバー１３の内面の箇所に固定ネジ挿通用の穴を設けて、固定ネジを裏カバー１３の該穴から挿入してケース８の筒状部に螺合させて裏カバー１３をケース８に固定してもよい。尚、裏カバー１３は、ケース８に接する外枠１３ａを有している。この外枠１３ａは、指針２を回転軸１２に取付けるときにケース８を支持する。
【００２５】
電気回路基板９は固定手段によりケース８に固定される。固定手段は電気回路基板９をケース８に固定するためのものであり、例えば、ネジ、押圧部材、係合部材、接着剤、等が挙げられる。ネジを採用する場合は、電気回路基板９とケース８をネジ止めにより固定する。押圧部材を採用する場合は、電気回路基板９をその裏面からケース８に向けて押圧して固定する。係合部材を採用する場合は、電気回路基板９とケース８それぞれに係合部材を設け、それらを係合させて電気回路基板９をケース８に固定する。接着剤を採用する場合は、電気回路基板９とケース８とを接着剤で固定する。
【００２６】
当該固定手段の一例として、裏カバー１３の内面には複数のボス１４が形成されている。裏カバー１３は、ボス１４で電気回路基板９の裏面をケース８に向けて押圧しながら、ケース８に取付けられ、これにより電気回路基板９をケース８に固定する。ボス１４が押圧する電気回路基板９の箇所は、ムーブメント１１と、種々の電気部品と、回路パターンとを避けた電気回路基板９の箇所が好ましい。ボス１４の形状は任意であるが、電気回路基板９をケース８に固定するのに適した形状であることが望ましい。尚、ボス１４の数には特に制限を設けないが、３つのボス１４を裏カバー１３の内面の適宜な箇所に形成して、電気回路基板９を当該ボス１４の３点で支持させれば、電気回路基板９を安定してケース８に固定することができる。
【００２７】
次に、特に図２を参照して回転軸１２への指針２の取付けを説明する。
先ず、回転軸１２への指針２の取付け前に、回転軸１２の一端部１２ａを挿通孔１０に挿入しながらムーブメント１１を電気回路基板９に取付けて電気的に接続し、回転軸１２の一端部１２ａを開口部７により露出するように電気回路基板９の表面をケース８で覆い、そしてムーブメント１１が取付けられた電気回路基板９の裏面を覆うようにケース８に裏カバー１３を取付けて回転軸１２の他端部１２ｂを露出孔１５から露出させる。このとき、例えばボス１４により電気回路基板９をケース８に向けて押圧しながら裏カバー１３をケース８に取付けて、電気回路基板９をケース８に対して固定する。
【００２８】
指針２の取付け時に回転軸１２の他端部１２ｂを裏カバー１３の露出孔１５を介して支持する治具として、例えば回転軸支持台２０を準備する。回転軸支持台２０は、支持面２１と、該支持面２１上に設けられた軸支持部２２を有する。この回転軸支持台２０上に前述の組み立て状態（指針２無し）のメータ１を設置する。このとき、回転軸１２の他端部１２ｂが裏カバー１３の露出孔１５を介して回転軸支持台２０の軸支持部２２により支持されている。そして、指針２の管部３に回転軸１２の一端部１２ａが圧入されるように、指針２を回転軸１２の軸方向に押圧して取付ける。裏カバー１３がケース８に接する外枠１３ａを有しているので、指針２の回転軸１２への取付け時に外枠１３ａによりケース８が支持される。更に、前述のように裏カバー１３の内面またはケース８の裏面に固定ネジ挿通用の筒状部を設けて、指針２の回転軸１２への取付け時にこの筒状部によりケース８を支持してもよい。
【００２９】
このように、裏カバー１３をケース８に取付けた状態で指針２を回転軸１２の一端部１２ａに取付けることが可能である。従って、従来技術のように、指針を回転軸に取付けた後に、裏カバーが無いメータを反転させて、指針を保護しながら裏カバーをケースに取付けるといった煩雑な工程を無くすことができる。これにより、メータの製造工程は、よりシンプルとなり、製造コストを抑えることができる。
【００３０】
また、ムーブメント１１が取付けられた電気回路基板９が固定手段（この例ではボス１４）によりケース８に固定され、ケース８に取付けられた裏カバー１３の露出孔１５を介してムーブメント１１の回転軸１２の他端部１２ｂが回転軸支持台２０の軸支持部２２により支持されながら、指針２が回転軸１２の一端部１２ａを軸方向に押圧して取付けられる。従って、指針取付け時に回転軸１２の軸方向に掛かる荷重を回転軸支持台２０の軸支持部２２が受けるため、電気回路基板９に直接応力を加えなくて済み、電気回路基板９上に取付けられた電気部品やそのハンダ付け部を損傷させることがない。
【００３１】
尚、回転軸支持台２０は、電気回路基板９に直接応力が作用しないように、回転軸１２に加えられた荷重に耐えうるものが好ましい。回転軸支持台２０は金属製であることも好ましいが、電気回路基板９に応力が作用しないように、回転軸１２に加えられた荷重に耐えうるものであれば、少なくとも回転軸１２の他端部１２ｂを軸支する回転軸支持台２０の軸支持部２２は金属製である必要はなく、合成樹脂製であってもよい。また、軸支持部２２は、電気回路基板９に応力が作用しないような高さに調整されていることが好ましい。言い換えれば、軸支持部２２は、指針取付け時に回転軸１２の他端部１２ｂと接しても、電気回路基板９を撓ませないような高さ寸法であることが好ましい。
【００３２】
図２に示されるように、裏カバー１３の裏面と回転軸支持台２０の支持面２１とが面接触しており、この面接触によりメータ１が回転軸支持台２０に対して安定して設置される。しかしながら、図１に示されるように、裏カバー１３の裏面に突起物１６が存在するような場合は、突起物１６に対応する回転軸支持台２０の支持面２１の箇所に適宜凹部を設ければよい。メータ１の回転軸支持台２０に対する位置決めは、裏カバー１３の外枠１３ａと、図１に示されるような回転軸支持台２０の壁部２３とで実施されてもよいが、前述のような突起物１６と支持面２１の凹部とで実施してもよい。
【００３３】
図３は、図２の回転軸支持台２０の変形例である回転軸支持台２０ａを示す図であり、回転軸支持台２０ａは、支持面２１ａと、該支持面２１ａ上に設けられた軸支持部２２ａと、スペーサ２４を有する。この回転軸支持台２０ａによれば、スペーサ２４により裏カバー１３の裏面と支持面２１ａとの間にギャップが生じるので、裏カバー１３の裏面の突起物１６をこのギャップ内に収容することができる。この場合、メータ１の回転軸支持台２０ａに対する位置決めは、裏カバー１３の外枠１３ａと、図１に示されるような壁部２３とで実施される。尚、図３に示されるように、回転軸支持台２０ａのスペーサ２４と裏カバー１３のボス１４とを一直線上に配置してもよい。
【００３４】
本発明は、前述した実施形態および変形例に限定されるものではなく、適宜、変形，改良，等が可能である。その他、前述した変形例を含む実施形態における各構成要素の材質，形状，寸法，形態，数，配置個所，等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００３５】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、裏カバーをケースに取付けた状態で指針を回転軸の一端部に取付けることが可能である。従って、指針を回転軸に取付けた後に、裏カバーが無いメータを反転させて、指針を保護しながら裏カバーをケースに取付けるといった煩雑な工程を無くすことができる。これにより、メータの製造工程は、よりシンプルとなり、製造コストを抑えることができる。また、電気回路基板に直接応力を作用させなくて済み、電気回路基板上に取付けられた電気部品やそのハンダ付け部に荷重が加わらない。
更に、本発明によれば、裏カバーがケースに取付けられるとき、裏カバーに形成された複数のボスが固定手段として電気回路基板をケースに向けて押圧して固定する。これにより、電気回路基板がケースに対して安定して固定される。
更に、本発明によれば、指針取付け時に裏カバーの外枠がケースを支持するため、電気回路基板に直接応力が作用せず、該裏カバーの外枠が回転軸の他端部を軸支する回転軸支持台等の治具と協働して、安全に指針を回転軸の一端部に圧入固定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるメータの構成の一例を示す分解斜視図と、指針取付け用治具である回転軸支持台の一例を示す斜視図とを含む図である。
【図２】ムーブメントの回転軸への指針取付けを説明する本発明のメータの要部断面図である。
【図３】図２の回転軸支持台の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１ メータ
２ 指針
７ 開口部
８ ケース
９ 電気回路基板
１０ 挿通孔
１１ 電気式ムーブメント
１２ 回転軸
１２ａ 一端部
１２ｂ 他端部
１３ 裏カバー
１４ ボス（固定手段）
１５ 露出孔
Claims (4)
- 指針と、
前記指針を取付け可能な一端部を有する回転軸を備え、前記回転軸の一端部と他端部を突出するように前記回転軸が貫通する電気式ムーブメントと、
前記回転軸の一端部が挿通される挿通孔を有し、前記回転軸を前記挿通孔に挿入しながら前記ムーブメントが取付けられ且つ電気的に接続される電気回路基板と、
前記回転軸の一端部を露出するように収容する開口部を有し、前記電気回路基板の表面を覆うケースと、
前記電気回路基板を前記ケースに固定するための固定手段と、
前記回転軸の他端部を露出する露出孔を有し、前記ムーブメントが取付けられた前記電気回路基板の裏面を覆うように前記ケースに取付けられる裏カバーと、
を備え、
前記回転軸の他端部が前記裏カバーの前記露出孔を介して回転軸支持台により支持されながら、前記指針が前記回転軸の一端部を軸方向に押圧して取付けられるメータにおいて、
前記固定手段は前記裏カバーに形成された複数のボスを含み、
前記裏カバーが前記ケースに取付けられるとき、前記ボスが前記電気回路基板を前記ケースに向けて押圧して前記ケースに固定することを特徴とするメータ。 - 前記裏カバーは前記ケースに接する外枠を有し、前記指針が前記回転軸に取付けられるとき、前記裏カバーの前記外枠が前記ケースを支持することを特徴とする請求項１に記載したメータ。
- 指針を取付け可能な一端部を有する回転軸を備え、前記回転軸の一端部と他端部を突出するように前記回転軸が貫通する電気式ムーブメントと、前記回転軸の一端部が挿通される挿通孔を有し、前記回転軸を前記挿通孔に挿入しながら前記ムーブメントが取付けられ且つ電気的に接続される電気回路基板と、前記回転軸の一端部を露出するように収容する開口部を有し、前記電気回路基板の表面を覆うケースと、前記電気回路基板を前記ケースに固定するための固定手段と、前記回転軸の他端部を露出する露出孔を有し、前記ムーブメントが取付けられた前記電気回路基板の裏面を覆うように前記ケースに取付けられる裏カバーと、を備えたメータを設け、
前記回転軸の他端部を前記裏カバーの前記露出孔を介して支持し、
前記指針で前記回転軸の一端部を軸方向に押圧しながら、前記指針を取付けるメータへの指針取付け方法において、
前記固定手段は前記裏カバーに形成された複数のボスを含み、そして
前記メータを設けるステップが、前記ボスにより前記電気回路基板を前記ケースに向けて押圧しながら前記裏カバーを前記ケースに取付けて、前記電気回路基板を前記ケースに固定するステップを含むことを特徴とするメータへの指針取付け方法。 - 前記裏カバーは前記ケースに接する外枠を有し、そして前記メータを設けるステップが、前記回転軸に前記指針を取付ける前に前記裏カバーを前記ケースに取付け、そして前記回転軸に前記指針を取付けるときに前記外枠により前記ケースを支持するステップを含むことを特徴とする請求項３に記載したメータへの指針取付け方法。
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