JP5105067B2 - 計器装置 - Google Patents

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Description

本発明は、可変表示部とこの可変表示部の周辺を移動する指針とを備える計器装置に関するものである。
従来より、文字板（表示板）の指標部を指針で指示して所定情報を表示する計器装置がある。斯かる計器装置は、ステッピングモータ等の指針駆動手段の回動軸に前記指針を直接固定させ、この指針駆動手段の回転駆動に連動して前記指針を回動させて前記指標部を指示するものである。
また、計器装置には、液晶表示部等の大型の可変表示部を表示板の中央に備え、この可変表示部で所定情報を表示するとともに、前記可変表示部の周辺を移動する指針を設けて指針指示による所定情報の表示を行う構成のものがあり、例えば特許文献１に開示されている。
特許文献１に開示される計器装置は、表示板の後面側から前面側に向かって可変表示部を迂回するように屈折した形状の指針を用いる構成である。
ＤＥ４３２１１４６Ａ１号公報
しかしながら、特許文献１にて開示されるような構成の計器装置にあっては、前記指針を複雑な構造とするために前記指針が長くかつ重くなり応答性良く前記指針を回動させることができないという問題点があった。また、前記指針は指針駆動手段に固定されるのみであるために使用環境が過酷な車両用計器に用いられた場合には耐振動性に欠けるという問題点があった。そのため、計器装置としては更なる改善の余地があった。
本発明は、上述の問題に鑑みなされたものであり、可変表示部とこの可変表示部の周辺を移動する指針とを備える計器装置において、部材の形状を複雑化させることなく応答性及び耐振動性に優れた計器装置を提供することを目的とする。
本発明は、前記課題を解決するため、可変表示部を有する表示板と、前記可変表示部の周辺を移動する指針と、前記表示板の後面側に設けられ前記指針を移動させるための指針駆動手段と、を有し、前記指針駆動手段はステッピングモータと一端側が前記ステッピングモータの回動軸に固定されるアーム部材とからなる計器装置であって、前記表示板に前記可変表示部の周囲を囲むように設けられ、前記指針が配設されるガイドレール部と、前記指針を前記ガイドレール部に沿って移動可能に保持する保持部と、前記指針あるいは前記保持部に設けられる第一の磁石と、前記一端側とは反対側となる前記アーム部材の他端側に前記第一の磁石と対向するように設けられる第二の磁石と、を備え、前記第一、第二の磁石の吸引力によって前記指針を前記指針駆動手段の回転駆動に連動して移動させることを特徴とする。
また、前記保持部に設けられ前記ガイドレール部に対する前記指針の配設位置を規定する規制部と、前記ガイドレール部に設けられ前記規制部に応じた形状からなるガイド部と、を備えてなることを特徴とする。
また、前記規制部は、前記保持部から突出する突出部からなることを特徴とする。
また、前記規制部は、前記ガイド部に沿って回転する回転部材からなることを特徴とする。
また、前記規制部及び前記ガイド部は、互いに当接する傾斜面をそれぞれ有してなることを特徴とする。
本発明は、可変表示部とこの可変表示部の周辺を移動する指針とを備える計器装置に関し、部材の形状を複雑化させることなく優れた応答性及び耐振動性を有するものである。
以下、添付の図面に基いて本発明を車両用コンビネーションメータに応用した第一の実施形態を説明する。
図１において、１はハウジングである。ハウジング１は、見返し部材及びケース体を有し、４個の指示計器、即ち、速度計２，回転計３，燃料計４及び水温計５を収納するものである。速度計２は、回転計３，燃料計４及び水温計５よりも大きく、回転計３と燃料計４及び水温計５の間に配置されている。速度計２は、表示板２１及び指針２３を有している。また、回転計３，燃料計４及び水温計５は、文字板３１，４１，５１及び指針３２，４２，５２を夫々有している。文字板３１，４１，５１は、透光性樹脂（例えばポリカーボネート）からなる基板に立体的に指標部３ａ，４ａ，５ａ形成し、また、文字部３ｂ，４ｂ，５ｂを除いて遮光部を印刷形成したものである。指針３２，４２，５２はステッピングモータ（図示しない）により回動され、文字板３１，４１，５２の指標部３ａ，４ａ，５ａを指示する。
図２は要部拡大断面図である。速度計２は、表示板２１，ガイドレール部２２，指針２３，保持部２４，アーム部材２５及びステッピングモータ２６を有している。また、２７は回路基板であり、この回路基板２７にステッピングモータ２６が搭載されている。
表示板２１は、透光性基板２１ａと、液晶表示部（可変表示部）２１ｂとからなるものである。
透光性基板２１ａは、透光性樹脂（例えばアクリル、ポリカーボネート）からなる。また、透光性基板２１ａ上には指針２３の移動範囲に応じて液晶表示部２１ｂの周辺に位置するように指標部２ａが立体的に設けられ、また、切削等によって文字部２ｂが形成されている。
液晶表示部２１ｂは、透明電極膜が形成された一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セルの両面に偏光板を貼り合わせたものであって、例えばドットマトリクス型の液晶表示器である。液晶表示部２１ｂは、その表示内容を変更可能であって、例えば総走行距離、燃費あるいは警告情報等の種々の情報を選択して表示するものである。
ガイドレール部２２は、表示板２１上に液晶表示部２１ｂの周囲を囲むように設けられるものであって、例えば図３に示すように透光性樹脂を円弧状に形成してなるものである。またガイドレール部２２は、図４に示すように指針２３を収納可能な凹部２２ａを有し、後述する保持部２４の規制部が配置される凹状のガイド部２２ｂをその底部に有する。なお、ガイドレール部２２は、表示板２１の前面側に設けられる装飾リング２ｃによって覆われて利用者からは視認されないようになっている。
指針２３は、図２及び図４に示すように、ポリカーボネート等の透光性樹脂からなるものであり、一方の端部がガイドレール部２２に配設される指針基部２３ａと指針基部２３ａの他方の端部から延設され指標部２ａを指示する指示部２３ｂとからなる。指針２３は、ガイドレール部２２に沿って液晶表示部２１ｂの周辺を移動して指標部２ａを指示し、所定情報（本実施形態においては車速）を表示するものである。
保持部２４は、例えばＡＢＳ樹脂の遮光性の樹脂材料からなり、ガイドレール部２２内で指針２３をガイドレール部２２に沿って移動可能に保持する載置部２４ａと載置部２４ａの底部に形成される規制部２４ｂとを有する。規制部２４ｂは、載置部２４ａから下方に突出する突出部であり、ガイドレール部２２に規制部２４ｂの形状に応じて凹状に設けられるガイド部２２ｂに配置されて指針２３のガイドレール部２２に対する配設位置を定める。なお、規制部２４ｂ及びガイド部２２ｂの形状を調整することによってガイドレール部２２と指針２３のなす角度を所定角度に定めることも可能である。
また、保持部２４の載置部２４ａには、指針２３の周辺に位置するように、第一の磁石２４ｃと、第一のヨーク２４ｄと、が配設されている。なお、第一の磁石２４ｃ及び第一のヨーク２４ｄは指針２３に直接配設されるものであってもよい。
第一の磁石２４ｃは、ガイドレール部２２に収納される指針基部２３ａの周辺に位置するように配設されるものである。また、第一の磁石２４ｃは、後述する第二の磁石２５ａと互いに吸引し合うものである。
第一のヨーク２４ｄは、第一の磁石２４ｃの第二の磁石２５ａと対向しない面（非対向面）側に設けられるものである。第一のヨーク２４ｄは、第一の磁石２４ｃの前記非対向面側からの漏れ磁束を抑制し、磁気効率を向上させる磁気回路を構成する。
アーム部材２５は、一端に第二の磁石２５ａと第二のヨーク２５ｂとを有し、他端がステッピングモータ２６の回動軸２６ａと嵌合されるものである。本実施形態における指針駆動手段は、アーム部材２５とステッピングモータ２６とからなるものである。
第二の磁石２５ａは、第一の磁石２４ｃと対になるように第一の磁石２４ｃに表示板２１を介して対向する位置に配置される。第二の磁石２５ａを設ける方法としては、アーム部材２５を樹脂材料（例えばエンジニアリングプラスチック）で形成し、アーム部材２５とは別部材で第二の磁石２５ａを設けインサート成形あるいはアウトサート成形によって一体的に形成する方法であってもよく、また、アーム部材２５をプラスティックマグネットで形成し、第一の磁石２４ｃとの対向個所を着磁して形成する方法であってもよい。
第二のヨーク２５ｂは、第二の磁石２５ａの第一の磁石２４ｃと対向しない面（非対向面）側に設けられるものである。第二のヨーク２５ｂは、第二の磁石２５ａの前記非対向面からの漏れ磁束を抑制し、磁気効率を向上させる磁気回路を構成する。
本実施形態は、ガイドレール部２２に配置される指針２３に第一の磁石２４ｃを設け、表示板２１を介して第一の磁石２４ｃに対向するように第二の磁石２５ａをステッピングモータ２６の回動軸２６ａに固定されるアーム部材２５に設けたことにより、第一の磁石２４ｃと第二の磁石２５ａとを磁力によって引きつけ合うことでステッピングモータ２６の回転駆動に連動して指針２３をガイドレール部２２に沿って移動させることができる。従って、可変表示部を表示板の中央に設ける場合であっても従来の指針をステッピングモータに直接固定する方法のように可変表示部を迂回するために指針が大型化、複雑化することがなく、応答性良く指針２３を移動させることができる。
また、指針２３を保持する保持部２４にガイドレール部２２に対する配設位置を定める規制部２４ｂを設け、ガイドレール部２２に規制部２４ｂに応じたガイド部２２ｂを設けることによって、指針２３と指標部２ａとの位置ズレを小さくして精度良く指標部２ａを指示することができる。また、第一，第二の磁石２４ｃ，２５ａの吸引力によって保持部２４にはガイドレール部２２に対して常に一定のテンションが付与されており、ガイドレール部２２内で指針２３が微動することを抑制し耐震性を向上させることが可能となる。
なお、本発明の規制部の形状は本第一の実施形態の他にも種々の形状あるいは部材を適用することが可能である。
図５は、本発明の第二の実施形態を示す図である。第二の実施形態が上述の第一の実施形態と異なる点は、保持部２４に設けられる規制部２４ｅがガイドレール部２２に設けられるガイド部２２ｂに沿って回動するローラー部材からなる点である。規制部２４ｅをローラー部材とすることによって、指針２３の位置ズレを抑制するとともに指針２３を円滑に移動させることができ、応答性を向上させることができる。
図６は、本発明の第三の実施形態を示す図である。第三の実施形態が上述の第一の実施形態と異なる点は、保持部２４に設けられる規制部２４ｆがガイドレール部２２に設けられるガイド部２２ｂに沿って回動するボール部材からなる点である。規制部２４ｆをボール部材とすることによって、指針２３の位置ズレを抑制するとともに指針２３を円滑に移動させることができ、応答性を向上させることができる。
図７は、本発明の第四の実施形態を示す図である。第四の実施形態が上述の第一の実施形態と異なる点は、保持部２４に設けられる規制部２４ｇが傾斜面を有する線状突出部からなり、ガイドレール部２２に設けられるガイド部２２ｃが規制部２４ｇと当接する傾斜面を有するＶ字状の溝部からなる点である。なお、当接する傾斜面は図７中の左右いずれ側であってもよい。規制部２４ｇ及びガイド部２２ｂを傾斜面で互いに当接させることによって、規制部２４ｇがガイド部２２ｃ内で微動することがなく、指針２３の位置ズレを抑制し、耐振動性を向上させることができる。
なお、第一，第二の磁石２４ｃ，２５ａは永久磁石であったが、例えば第二の磁石２５ａは電磁石であっても良い。また、可変表示部としては、液晶表示部２１ｂのほかに有機ＥＬ素子を用いた表示器であっても良い。また、指針駆動手段としてステッピングモータ２６を備えるものであったが、ステッピングモータ２６に代えて、例えば、交差コイル型ムーブメントを用いることができることは言うまでもない。
本発明の第一の実施形態を示す正面図。 同上第一の実施形態を示す断面図。 同上第一の実施形態におけるガイドレール部を示す図。 同上第一の実施形態を示す要部拡大断面図。 本発明の第二の実施形態を示す要部拡大断面図。 本発明の第三の実施形態を示す要部拡大断面図。 本発明の第四の実施形態を示す要部拡大断面図。
符号の説明
２１ 表示板
２１ａ 透光性基板
２１ｂ 液晶表示部（可変表示部）
２２ ガイドレール部
２２ａ 凹部
２２ｂ，２２ｃ ガイド部
２３ 指針
２３ａ 指針基部
２３ｂ 指示部
２４ 保持部
２４ａ 載置部
２４ｂ，２４ｅ〜２４ｇ 規制部
２４ｃ 第一の磁石
２４ｄ 第一のヨーク
２５ アーム部材
２５ａ 第二の磁石
２５ｂ 第二のヨーク
２６ ステッピングモータ
２７ 回路基板

Claims (5)

  1. 可変表示部を有する表示板と、前記可変表示部の周辺を移動する指針と、前記表示板の後面側に設けられ前記指針を移動させるための指針駆動手段と、を有し、前記指針駆動手段はステッピングモータと一端側が前記ステッピングモータの回動軸に固定されるアーム部材とからなる計器装置であって、
    前記表示板に前記可変表示部の周囲を囲むように設けられ、前記指針が配設されるガイドレール部と、
    前記指針を前記ガイドレール部に沿って移動可能に保持する保持部と、
    前記指針あるいは前記保持部に設けられる第一の磁石と、
    前記一端側とは反対側となる前記アーム部材の他端側に前記第一の磁石と対向するように設けられる第二の磁石と、を備え、
    前記第一、第二の磁石の吸引力によって前記指針を前記指針駆動手段の回転駆動に連動して移動させることを特徴とする計器装置。
  2. 前記保持部に設けられ前記ガイドレール部に対する前記指針の配設位置を規定する規制部と、前記ガイドレール部に設けられ前記規制部に応じた形状からなるガイド部と、を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
  3. 前記規制部は、前記保持部から突出する突出部からなることを特徴とする請求項２に記載の計器装置。
  4. 前記規制部は、前記ガイド部に沿って回転する回転部材からなることを特徴とする請求項２に記載の計器装置。
  5. 前記規制部及び前記ガイド部は、互いに当接する傾斜面をそれぞれ有してなることを特徴とする請求項２に記載の計器装置。
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