JP4714442B2 - 指針計器用回動内機の固定構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両等に搭載された指針計器を作動する回動内機の固定構造に関する。

一般に、指針計器は、たとえば乗用車の車室内のインストルメントパネルに装着されるものである。このような指針計器を、図５〜図７により説明する。ここで、図５は、回動内機、たとえばステッピングモータの一例を示す平面図、図６は、指針計器の分解部分断面図であり、図７は、図６のＡ部拡大図である。

即ち、前記指針計器は、ステッピングモータ１０、配線板２０、目盛り盤３０および指針４０を備えている。前記ステッピングモータ１０は、配線板２０の裏面側に配置され、上方に向けて突出した指針軸１１を有するとともに、この指針軸１１の左右両側に間隔をおいて一対の半田ピン５０が突設され、指針軸１１の下方には、位置決めピン１３および複数のコイル端子１４が突出形成されている。

前記指針軸１１は、目盛り盤３０を挿通して、その先端部が指針４０に固定され、前記コイル端子１４は、配線板２０にそれぞれ電気的に接続されている。
前記ステッピングモータ１０は、その指針軸１１、半田ピン５０およびコイル端子１４を配線板２０に圧入した後、位置決めピン１３によって配線板２０の所定位置に位置決めされ、この状態で、半田ピン５０を配線板２０に半田付け６０することで、ステッピングモータ１０を配線板２０に固定している。なお、図中、１２、２１は、半田ピン５０が挿通されるピン穴を示す。また、このような従来技術は、以下に示す特許文献１に開示されている。
特開２００２−３３３３４４号公報

２１世紀は環境の時代といわれており、産業界では、環境保護を目的としたさまざまな取組みが行われている。１９９０年代には電子部品等の洗浄、冷媒などに使用されてきたフロンによってオゾン層の破壊を引き起こすことが判明し、脱フロンの道を歩むことになり、今ではかなりの分野でその目的が達成されつつある。
そして、現在、新たに鉛フリー化の必要性が唱えられている。特に電子機器業界では、実装回路基板を製造するにあたり多量の半田を使用してきた。近年実装基板の高密度化、低コスト化により使用済み電子機器などのリサイクルが困難に成っている。一部の製品を除いて、この実装基板のほとんどは廃棄粉砕され埋立てなどで処理されているのが現状である。

これにより、半田に含まれる鉛が大気汚染により発生する酸性雨にさらされることにより有毒の可溶性鉛化合物となり、水を汚染させる原因となる。これは、自然界の動植物に悪影響を与え、土壌を悪化させ、飲料水への混入という事態を誘発する。
このようなことから、早急な対策が必要となり、使用済み電子機器などのリサイクルシステムの確立とともに、鉛を含まない半田を用いた半田付け技術の確立、いわゆる「鉛フリー化」が重要な課題となっている。

しかしながら、前記指針計器用回動内機の固定構造では、固定手段として半田付けが用いられており、鉛フリー化に対応できていないのはいうまでもなく、半田付けは、高温溶接なため周辺部品の特性に悪影響を与えるうえ、コストが掛かるという事情がある。

本発明の技術的課題は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、鉛フリー化に対応でき、かつ信頼性が高く、低コストの指針計器用回動内機の固定構造を提供することにある。
なお、本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、指針軸と、ケーシング内に駆動部が内蔵され、前記指針軸を回動させる回動内機と、前記回動内機が固定される配線板とを備えた指針計器用回動内機の固定構造において、前記回動内機および前記配線板にリベット穴がそれぞれ穿設され、前記回動内機および前記配線板を重ね合わせ、両前記リベット穴にリベットの軸部を挿通し、前記軸部の突出部分を打撃により押し潰してかしめ部を形成することで、前記回動内機が前記配線板にリベット止めされ、前記回動内機のリベット穴の開口端部の周囲には、前記配線板に接するリブが点在し、 前記リブは前記開口端部から放射状に延びていることを特徴とするものである。これにより、回動内機と配線板とがリベット止めという簡単な作業で固定され、鉛フリー化に対応した低コストの固定構造が得られる。また、前記回動内機のリベット穴の開口端部に、前記配線板が接するリブが形成されることで、リベット止め時の回動内機と配線板との密着性が向上する。また、前記開口端部の周囲に点在したリブが、前記開口端部から放射状に延びていることで、リベット止め時の応力が分散され、回動内機へのダメージが軽減される。

請求項２に係る発明は、前記リブが、ケーシングと一体に形成されたことを特徴とするものである。
請求項３に係る発明は、前記リベットが、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金またはＣＲＥＳ合金からなることを特徴とするものである。

以上の説明から理解されるように、本発明によれば、回動内機と配線板とが、リベットまたはローレットを用いて固定されるので、鉛フリー化に対応することができ、簡便な作業で低コストの信頼性の高い固定構造を得ることが可能となる。

また、リベット穴の開口端部にリブが形成されたことから、回動内機をリベット止めした際、配線板がリブに密着し、回動内機と配線板とのがたつきを防止することができる上、回動内機に対するダメージを抑制することができる。

以下、本発明に係る指針計器用回動内機の固定構造の実施の形態を図面に基づいて、従来例と同一構成部分には同一符号を付して説明する。
図１は、本発明に係る指針計器用回動内機であるステッピングモータの一実施の形態を示す斜視図であり、図２は、指針計器の分解部分断面図を例示したものである。また、図３は、図２のＢ部拡大図を示す。

図１に示すステッピングモータ７０は、乗用車用指針計器に用いられ、ケーシング７０ａ内に図示しない駆動部が内蔵され、前記ケーシング７０ａの表面の一端部には、ステッピングモータ７０の駆動部からケーシング７０ａの上壁を挿通した指針軸７１が回動可能に突設されている。
前記ケーシング７０ａは、指針軸７１の左右両側に等間隔をおいて位置し、上下方向を貫通して穿設されたリベット穴７２を有し、このリベット穴７２の開口端部には、放射状に点在する複数のリブ７３がケーシング７０ａと一体に形成されている。

前記ケーシング７０ａの他端部には、位置決めピン７４が突設され、この位置決めピン７４と前記指針軸７１との間には、一対のコイル端子７５が一列状に突出形成されている。前記ケーシング７０ａおよびリブ７３は、弾性樹脂からなり、たとえば駆動部の発熱や振動を考慮して、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキサイド）樹脂が採用されている。
また、前記位置決めピン７４は、配線板２０の位置決め穴（図示略す）に圧入するように、位置決めピン７４の軸心が位置決め穴の中心に一致するように設定されている。

前記ステッピングモータ７０は、図２および図３に示すように、配線板２０の裏面側に位置し、前記指針軸７１は、配線板２０および目盛り板３０を順次挿通して、その先端部が指針４０の一端部に固定されている。また、前記コイル端子７５が、配線板２０に圧入され、ステッピングモータ７０と配線板２０とが電気的に接続されている。

前記ステッピングモータ７０は、位置決めピン７４を配線板２０の位置決め穴に挿入させることによって、配線板２０の所定位置に位置決めされ、この状態で、ステッピングモータ７０と配線板２０とは、頭部７６ａおよび軸部７６ｂを有し、アルミニウムからなるリベット７６によってリベット止めされている。

前記リベット止めを具体的に説明すると、図３に示すように、先ず、ステッピングモータ７０のリベット穴７２と、配線板２０の表裏を貫通して穿設されたリベット穴２１とを同軸上に重ね合わせた後、リベット７６をステッピングモータ７０の裏面よりリベット穴７２およびリベット穴２１に挿通し、リベット７６の突出部分をリベット止め治具で打撃する。

この場合、リベット止め治具により突出部分を軸方向に対して直角に周方向で均等に押し広げるように潰してゆき、かしめ部７６ｃを形成し、頭部７６ａとかしめ部７６ｃとで、ステッピングモータ７０と配線板２とを挟圧するようにしてこれらを固定する。
このとき、リベット穴７２の開口端部に点在するリブ７３は、配線板２０の裏面に点接触し、しかもリブ７３は、弾性樹脂から構成されているため、配線板２０の裏面に凹凸が存在していても、リブ７３は、配線板２０の裏面に確実に密着されることになる。
これにより、ステッピングモータ７０と配線板２０とのがたつきが防止されるとともに、リベット止め時の衝撃力が緩和され、ステッピングモータ７０へのダメージが抑制される。

図４は、本発明の他の実施の形態に係るステッピングモータ８０と配線板９０との固定構造を示すものである。
図４に示す固定構造では、ステッピングモータ８０の所定箇所に穿設された複数のローレット穴８１と、配線板９０において前記ローレット穴８１に対応する位置に表裏を貫通して穿設され、ローレット穴８１より若干径の大きなピン穴９１と、止めピン１００とを有している。
前記止めピン１００は、その上端部にピン穴９１より大径の頭部１０２と、下端よりに形成されたローレット部１０１とが形成され、ローレット穴８１およびピン穴９１の長さに合わせて形成されている。

ステッピングモータ８０を配線板９０に固定する場合は、ローレット穴８１とピン穴９１とを同軸上に重ね合わせた（図４（ａ）参照）後、止めピン１００の先端をピン穴９１に合わせてこれに挿通し、ローレット穴８１に圧入することにより、ローレット部１０１がローレット穴８１と噛み合い、ステッピングモータ８０と配線板９０とが固定されるようになっている（図４（ｂ）参照）。

このように、本実施の形態では、ステッピングモータ７０、８０と配線板２０、９０とが、リベット止めやピン１００を圧入するだけで固定が完了するので、手間がかからず、固定作業が簡単になる他、固定作業のために広い空間を取る必要がなくなり、部品の小型化が可能になる。
また、ステッピングモータ７０、８０と配線板２０、９０とが、リベット７６またはローレットを用いて固定されることで、鉛フリー化に対応でき、低コストの信頼性の高い固定構造が得られる。

以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は、前記実施の形態記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、設計において種々の変更ができるものである。
たとえば、乗用車用指針計器に限ることなく、自動車その他の車両や船舶等に採用される指針計器に本発明を適用してもよい。
また、リベット７６は、アルミニウムの他、アルミニウム合金、チタン、チタン合金またはＣＲＥＳ合金からなる。
また、リブ７３をリベット穴７２の開口端部に点在するように形成したが、これに限定されず、線状または面状に形成しても構わない。

本発明の一実施の形態に係るステッピングモータの斜視図である。 図１に示すステッピングモータを有する指針計器の分解部分断面図である。 図２におけるＢ部の拡大断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の他の実施の形態に係るステッピングモータの固定構造を示す断面図である。 従来のステッピングモータの平面図である。 図５に示すステッピングモータを備えた指針計器の分解部分断面図である。 図６に示すＡ部の拡大断面図である。

符号の説明

２０、９０……配線板
２１、７２……リベット穴
７０、８０……ステッピングモータ
７０ａ……ケーシング
７１……指針軸
７３……リブ
７６……リベット
７６ａ、１０２……頭部
７６ｂ……軸部
７６ｃ……かしめ部
８１……ローレット穴
９１……ピン穴
１００……止めピン
１０１……ローレット部

Claims (3)

1. 指針軸と、
   ケーシング内に駆動部が内蔵され、前記指針軸を回動させる回動内機と、
   前記回動内機が固定される配線板とを備えた指針計器用回動内機の固定構造において、
   前記回動内機および前記配線板にリベット穴がそれぞれ穿設され、
   前記回動内機および前記配線板を重ね合わせ、両前記リベット穴にリベットの軸部を挿通し、前記軸部の突出部分を打撃により押し潰してかしめ部を形成することで、前記回動内機が前記配線板にリベット止めされ、
   前記回動内機のリベット穴の開口端部の周囲には、前記配線板に接するリブが点在し、
   前記リブは前記開口端部から放射状に延びていることを特徴とする指針計器用回動内機の固定構造。
2. 前記リブは、ケーシングと一体に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の指針計器用回動内機の固定構造。
3. 前記リベットは、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金またはＣＲＥＳ合金からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の指針計器用回動内機の固定構造。

Images