JPH04102016U - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 計器類の指針の駆動部を指針中心部から外側
にずらして、薄型化を図った車両用表示装置の提供を目
的としている。 【構成】 光不透過性物質の円盤状指針１の中心部から
外周部にかけて針形状の光透過性の指示部２が設けられ
ている。外周部３にはＳ極磁石３ａとＮ極磁石３ｂとが
交互に多数配列されている。円盤状指針１の指針軸４に
は渦巻バネ５が取り付けられており、円盤状指針１を一
方向に付勢している。外周部３の側面にはコイルＬ₁ ，
Ｌ₂ が並列して配置されている。コイルＬ₁ ，Ｌ₂ には
移動磁界を発生させる交流信号電源Ｖ₁ 及びＶ₂ が接続
され、電流ｉ₁ が流れると磁束Φ₁ を生じ、電流ｉ₂ が
流れると磁束Φ₂ が生じる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両のインスツルメントパネル面等に配置され、速度、エンジン回 転数、水温、燃料残量等を表示する計器類の指針の駆動部を指針の回動中心から 外側に配置して奥行きを薄くした車両用表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、車両等の速度、エンジン回転数、水温、燃料残量等を表示する計器類の 指針の駆動方法として、一般に、クロスコイル方式が用いられている。クロスコ イル方式を用いた計器の一例は、図１９に示すように、直列接続されかつ交叉し て巻かれた電流コイル５１と電圧コイル５２との内側に指針５５が取り付けられ た永久磁石５３が配置され、センサ５４の抵抗値の変化に基づくこれらコイル５ １，５２により発生する合成磁界５６により前記永久磁石５３が回動して、合成 磁界５６と永久磁石５３のＮ，Ｓ位置とが一致したところで指針５５が静止して 文字盤５７上の文字・目盛等を指示するように構成されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、このようにクロスコイルを用いた方式では、図２０に示すように、 クロスコイル５１，５２と永久磁石５３、指針軸５５ａ、指針５５とが同軸上に 構成されるため計器の厚さが大となり、これを納める計器盤の薄型化が困難であ った。

【０００４】 そこで、本考案は、指針の駆動部を指針中心部から外側にずらして、計器類の 薄型化を図った車両用表示装置の提供を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る車両用表示装置は、文字・目盛等が表示された文字盤と、該文字 盤に重ねる状態で配置され、前記文字・目盛等を指示する針形状の指示部を有し 、かつ中心部には指針軸と外周部には磁石とを備えるとともに該指針軸を中心に 一定方向に付勢されている円盤状指針と、該円盤状指針の外周部に側面から隣接 し、車両の被測定部に配置されたセンサの信号に基づく磁界を発生して該円盤状 指針の外周部に設けられた磁石に作用し円盤状指針を回動する駆動部とを備えた ことを特徴としている。

【０００６】 また、本考案に係る車両用表示装置は、文字・目盛等が表示された文字盤と、 該文字盤に重ねる状態で配置され、前記文字・目盛等を指示する針形状の指示部 を有し、かつ中心部には指針軸を備えるとともに該指針軸を中心に一定方向に付 勢されている導体からなる円盤状指針と、該円盤状指針の裏面に隣接し、車両の 被測定部に配置されたセンサの信号に基づく移動磁界を発生して該円盤状指針に 渦電流を生じさせて円盤状指針を回動する駆動部とを備えたことを特徴としてい る。

【０００７】 また、本考案に係る車両用表示装置は、文字・目盛等が表示された文字盤と、 前記文字盤に重ねる形で配置されて前記文字・目盛等を指示する指針部と、該指 針部の指針軸に嵌着された円盤状磁石と、該円盤状磁石に対向して配置され、車 両の被測定部に配置されたセンサの信号に基づき回動し該円盤状磁石に磁力作用 して回動させる駆動磁石を有する駆動部とを備えたことを特徴としている。

【０００８】

【作用】

上述構成に基づき、車両の被測定部に配置されたセンサの信号が駆動部に入る と磁界を発生して円盤状指針の外周部に設けられた磁石に作用し該円盤状指針は 回動する。この力と円盤状指針に与えられている付勢力とが釣り合った位置で円 盤状指針は静止し、該円盤状指針に設けられている針形状の指示部が文字盤の文 字・目盛等のセンサ信号に基づく値を指示する。

【０００９】 また、導体からなる円盤状指針に移動磁界からなる渦電流を発生させるものに あっては、車両の被測定部に配置されたセンサの信号が駆動部に入ると移動磁界 が発生して円盤状指針の裏面に作用し、生じた渦電流と移動磁界とにより該円盤 状指針は回動する。この力と円盤状指針に与えられている付勢力とが釣り合った 位置で円盤状指針は静止し、該円盤状指針に設けられている針形状の指示部が文 字盤の文字・目盛等のセンサ信号に基づく値を指示する。

【００１０】 また、指針部の指針軸に磁石が嵌着されているものにあっては、車両の被測定 部に配置されたセンサの信号が駆動部に入ると駆動部の駆動磁石が回動する。す ると、この駆動磁石と、これと対向して配置されている指針部の指針軸の円盤状 磁石との間に吸引・反発力が作用して指針部は回動し、センサの信号値に基づく 文字盤の文字・目盛等の所定位置を指示する。

【００１１】

【実施例】

以下、図面に基づき本考案の実施例について説明する。

【００１２】 図１には本考案に係る車両用表示装置の要部が示されている。１は円盤状指針 で光不透過性物質で構成されており、中心部から外周部にかけて針形状の光透過 性の指示部２が設けられている。また、外周部３にはＳ極磁石３ａとＮ極磁石３ ｂとが交互に多数配列されており、円盤状指針１の中心には指針軸４が取り付け られている。また、該指針軸４には一端をケース等に固定された渦巻バネ５が取 り付けられており、円盤状指針１を一方向に付勢している。なお、円盤状指針の 光透過性の指示部２を、図３に示すように大きくして、ゾーン指示用としてもよ い。

【００１３】 該円盤状指針１の外周部３に側面から隣接して駆動部６が設けられている。該 駆動部６は二個のコイルＬ₁ ，Ｌ₂ からなり、該円盤状指針１と略同一水平面に 並列し外周部３のＳ極磁石３ａとＮ極磁石３ｂとそれぞれ対向して配置されてい る。また、コイルＬ₁ とコイルＬ₂ にはそれぞれ交流信号電源Ｖ₁ 及びＶ₂ が接 続されており、コイルＬ₁ に電流ｉ₁ が流れると磁束Φ₁ が生じ、コイルＬ₂ に 電流ｉ₂ が流れると磁束Φ₂ が生じる。

【００１４】 これらの電流ｉ₁ ，ｉ₂ 間の位相差は車両の被測定部に配置されたセンサの信 号に基づき変化して、この時発生する磁束Φ₁ ，Φ₂ による移動磁界により生じ たトルクと渦巻バネ５との力が釣り合った位置で円盤状指針１は静止する。そし て、光透過性の指示部２が文字盤上の文字・目盛等を指示する。この場合に、磁 束Φ₁ と磁束Φ₂ との位相差が、図２に示すように９０°のとき移動磁界による トルクは最大となって、円盤状指針１は最大に回動する。

【００１５】 図４には上記円盤状指針１及び駆動部６等が組み込まれた本考案に係る車両用 表示装置の断面が示されている。すなわち、一番表側には透明なアクリル等から なる表カバー８、次に円盤状指針１と該円盤状指針１の外周部３に隣接するコイ ルＬ₁ ，Ｌ₂ 、その裏に文字盤９、更にその後ろにＥＬ等で構成されている光源 １０が配置されており、一番裏側には裏カバー１１が取り付けられている。なお 、文字盤９のうち円盤状指針１と重なる部分及び文字・目盛等の部分は光透過性 となっており、光源が点灯されると文字・目盛等及び円盤状指針１の指示部２が 光輝するようになっている。

【００１６】 図５には図４に示した車両用表示装置の分解斜視図が示されている。中央部に 大型の円盤状指針１が二個並んで配置され、左右には小型の円盤状指針１が配置 されている。

【００１７】 このように、表示器の指針を円盤状にして、その外周部３に多数の極性の異な る磁石を交互に配列し、この外周部３の側面に該円盤状指針１を駆動するコイル Ｌ₁ ，Ｌ₂ を配置したので、表示器の厚さを薄くすることができ、車両等の計器 盤の薄型化を図ることができる。

【００１８】 次に、第２の実施例について説明する。

【００１９】 本実施例は、前述した第１の実施例の円盤状指針１の形状及び駆動部６を変え たもので、図６に示すように、１１は円盤状指針で光不透過性物質で構成されて おり、中心部から外周部にかけて針形状の光透過性の指示部１２が設けられてい る。また、外周部１３の一部には小型のＳ極磁石１３ａが配置されており、その 他の部分には大型のＮ極磁石１３ｂとが配置されている。また、該円盤状指針１ １の中心には指針軸４が取り付けられており、該指針軸４には一端をケース等に 固定された渦巻バネ５が取り付けられていて、円盤状指針１１を一方向に付勢し ている。なお、円盤状指針１１の光透過性の指示部１２を、図７に示すように大 きくして、ゾーン指示用としてもよい。

【００２０】 また、該円盤状指針１１の外周部１３に側面から隣接して駆動部１６が設けら れている。該駆動部１６は電磁石の働きをする一個のコイルＬ₃ からなり、該コ イルＬ₃ は円盤状指針１１と略同一水平面上で、かつ、その一端が外周部１３の Ｎ極磁石１３ｂの略真ん中に隣接する方向で配置されている。また、コイルＬ₃ には可変抵抗Ｒ_X を介して直流電源Ｖ₃ が接続されており、電流ｉ₃ が流される とコイルＬ₃ の円盤状指針１１側の一端がＮ極となるように磁束Φ₃ が生じる。

【００２１】 また、円盤状指針１１の外周部１３に隣接して小型磁石１５が配置されている 。該磁石１５の位置は円盤状指針１１のＳ極１３ａの位置と前記コイルＬ₃ が配 置された位置との略中間点でＮ極側が円盤状指針１１方向に向けられている。そ して、その磁力の強さは前記コイルＬ₃ によって発生する磁力よりは充分に弱い ものであって、円盤状指針１１の回転方向を決定するためのものである。

【００２２】 車両の被測定部に配置されたセンサからの信号に基づいてＲ_X の抵抗値が変化 してコイルＬ₃ に発生する磁束Φ₃ が変わり、このコイルＬ₃ のＮ極と円盤状指 針１１のＮ極１３ｂとの反発及びＳ極１３ａとの吸引によって生じるトルクと渦 巻バネ５との力が釣り合った位置で円盤状指針１１は静止する。そして、光透過 性の指示部１２が文字盤上の文字・目盛等を指示する。

【００２３】 このように、計器の指針を円盤状にして、その外周部１３に極性の異なる磁石 を配列し、この外周部３の側面に該円盤状指針１１を駆動する電磁石としてのコ イルＬ₃ を配置したので、表示器の厚さを薄くすることができ、車両等の計器盤 の薄型化を図ることができる。

【００２４】 次に、第３の実施例について説明する。

【００２５】 本実施例は、前述した第１の実施例の円盤状指針１の形状及び駆動部６を変え たものである。その原理は図８に示すように、二個のコイルＬ₄ ，Ｌ₅ に位相の 異なる交流電流ｉ_{4 ,} ｉ₅ を流すと発生する磁束Φ_{4 ,} Φ₅ によって移動磁界が できる。これらのコイルＬ₄ ，Ｌ₅ をアルミ等の導体で形成した円盤２０に近づ けると渦電流が発生し、この渦電流と移動磁界との間に作用する力によって円盤 に回転力ｆが発生する。

【００２６】 この円盤２０の代わりに、図１０に示すように、中心部から外周部にかけて針 形状の光透過性の指示部２２を有し、アルミ等の導体からなる円盤状指針２１を 用いる。なお、光透過性の指示部２２を、図１１に示すように大きくしたゾーン 表示２２′用の円盤状指針２１′を用いてもよい。

【００２７】 円盤状指針２１の中心には、図８に示すように、指針軸４が取り付けられ該指 針軸４には一端をケース等に固定された渦巻バネ５が取り付けられていて、円盤 ２１を一方向に付勢している。

【００２８】 前記コイルＬ₄ ，Ｌ₅ に流れる電流ｉ₄ ，ｉ₅ 間の位相差は車両の被測定部に 配置されたセンサの信号に基づき変化する。磁束Φ₁ ，Φ₂ による移動磁界と磁 束Φ₁ ，Φ₂ の変化によって生じた円盤状指針２１内の渦電流とにより生じたト ルクが渦巻バネ５の力と釣り合った位置で円盤状指針２１は静止する。そして、 光透過性の指示部２が文字盤上の文字・目盛等を指示する。この場合に、磁束Φ ₁ と磁束Φ₂ との位相差が、図９に示すように９０°のとき移動磁界によるトル クは最大となって、円盤状指針２１は最大に回動する。

【００２９】 図１２には、上記円盤状指針２１及び駆動部２６等が組み込まれた本考案に係 る車両用表示装置の断面が示されている。すなわち、一番表側には透明なアクリ ル等からなる表カバー８、次に円盤状指針２１と該円盤状指針２１の裏側に隣接 するコイルＬ₄ ，Ｌ₅ 、その裏に文字盤９、更にその後ろにＥＬ等で構成されて いる光源１０が配置されており、一番裏側には裏カバー１１が取り付けられてい る。なお、車両用表示装置の厚みを薄くするため、コイルＬ₄ ，Ｌ₅ はＬ字状に 曲がっていて計器の横方向には長く、縦方向には短くなっている。

【００３０】 このように、計器の指針を導体からなる円盤状にして、移動磁界と渦電流によ って回転させるようにしたので、円盤状指針２１の中心から駆動部２６を外すこ とができる。このため、計器の厚さを薄くすることができ、車両等の計器盤の薄 型化を図ることができる。

【００３１】 次に、第４の実施例について説明する。

【００３２】 本実施例は、図１４に示すように、光透過性の針形状の指示部３２を有する円 盤状指針３１の指針軸４に円盤状磁石３３が嵌め込まれており、該円盤状磁石３ ３から一定距離はなれた位置にも同様の形状をした円盤状駆動磁石３５が配置さ れている。該駆動磁石３５の中心部には減速ギヤボックスから突出している回動 軸３６が嵌め込まれており、該回動軸３６が回動すると駆動磁石３５が回動し、 その磁力が前記円盤状磁石３３に作用して同じ角度回動させる。

【００３３】 なお、円盤状指針３１の代わりに、図１５に示すような針状の指針３７でもよ く、また図１６に示すようにゾーン表示用として半月状の指針３８を用いても良 い。

【００３４】 本実施例の駆動部はＣＰＵ、Ｄ／Ａコンバータ、ローパスフィルタ等からなり 、スピード、エンジン回転数等の信号を受けたＣＰＵは、その入力信号に応じた データをＤ／Ａコンバータに出力し、Ｄ／Ａコンバータはローパスフィルタを通 して減速ギヤボックスに出力して回動軸３６を回動するようになっている。

【００３５】 また、減速ギヤボックスの前にはロータリエンコーダを配して円盤状指針３１ の指示値をＣＰＵにフィードバックさせて指示値を制御させている。

【００３６】 図１７には、円盤状指針３１、駆動磁石３５及び減速ギヤボックス等を組み込 んだ車両用表示装置の断面が示されている。すなわち、一番表側には透明なアク リル等からなる表カバー８、次に円盤状指針３１と円盤状磁石３３、該磁石３３ の外側に駆動磁石３５と減速ギヤボックス等、その裏に文字盤９、更にその後ろ にＥＬ等で構成されている光源１０が配置されており、一番裏側には裏カバー１ １が取り付けられている。なお、文字盤９のうち円盤状指針１と重なる部分及び 文字・目盛等の部分は光透過性となっており、光源が点灯されると文字・目盛等 及び円盤状指針１の指示部２が光輝するようになっている。

【００３７】 図１８には図１７に示した車両用表示装置の分解斜視図が示されている。中央 部に大型の円盤状指針３１が二個並んで配置され、左右には小型の円盤状指針３ １が配置されている。

【００３８】 このように、円盤状指針３１の指針軸４に円盤状磁石３３を配し、この磁石３ ３に離れた位置から磁力を作用させて指針３１を回動させるようにしたので、指 針３１の中心部から駆動部を外すことができる。このため、計器の厚さを薄くす ることができ、車両等の計器盤の薄型化を図ることができる。

【００３９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によると、指針駆動用の駆動部を指針の回動中心 位置から外側にずらすことができるので、計器の厚さを薄くすることができ、車 両等の計器盤の薄型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例の車両用表示装置の円盤状指針と
駆動部とを示す斜視図である。

【図２】コイルに発生する移動磁界を示す図である。

【図３】他の円盤状指針を示す図である。

【図４】本考案実施例の車両用表示装置の断面図であ
る。

【図５】図４に示す車両用表示装置の分解斜視図であ
る。

【図６】本考案の第２の実施例の車両用表示装置の円盤
状指針と駆動部とを示す平面図である。

【図７】他の円盤状指針を示す図である。

【図８】本考案第２の実施例の車両用表示装置の断面図
である。

【図９】本考案の第３の実施例の原理を説明する図であ
る。

【図１０】コイルに発生する移動磁界を示す図である。

【図１１】導体からなる円盤状指針の平面図である。

【図１２】同じく他の導体からなる円盤状指針の平面図
である。

【図１３】第３の実施例の車両用表示装置の断面図であ
る。

【図１４】本考案第４の実施例である。

【図１５】他の指針の形状を示す図である。

【図１６】同じく他の指針の形状を示す図である。

【図１７】第４の実施例の車両用表示装置の断面図であ
る。

【図１８】第４の実施例に示す車両用表示装置の分解斜
視図である。

【図１９】従来のクロスコイル方式による車両用表示装
置の動作原理図である。

【図２０】従来のクロスコイル方式による車両用表示装
置の斜視図である。

【符号の説明】

１，１１，２１ 円盤状指針 ２，１２，２２ 指示部 ３ 外周部 ３ａ，３ｂ 磁石 ４ 指針軸 ５ 渦巻バネ ６，１６，２６ 駆動部

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 文字・目盛等が表示された文字盤と、該
   文字盤に重ねる状態で配置され、前記文字・目盛等を指
   示する針形状の指示部を有し、かつ中心部には指針軸と
   外周部には磁石とを備えるとともに該指針軸を中心に一
   定方向に付勢されている円盤状指針と、該円盤状指針の
   外周部に側面から隣接し、車両の被測定部に配置された
   センサの信号に基づく磁界を発生し該円盤状指針の外周
   部に設けられた磁石に作用して円盤状指針を回動する駆
   動部とを備えたことを特徴とする車両用表示装置。
2. 【請求項２】 文字・目盛等が表示された文字盤と、該
   文字盤に重ねる状態で配置され、前記文字・目盛等を指
   示する針形状の指示部を有し、かつ中心部には指針軸を
   備えるとともに該指針軸を中心に一定方向に付勢されて
   いる導体からなる円盤状指針と、該円盤状指針の裏面に
   隣接し、車両の被測定部に配置されたセンサの信号に基
   づく移動磁界を発生し該円盤状指針に渦電流を生じさせ
   て円盤状指針を回動する駆動部とを備えたことを特徴と
   する車両用表示装置。
3. 【請求項３】 文字・目盛等が表示された文字盤と、前
   記文字盤に重ねる状態で配置されて前記文字・目盛等を
   指示する指針部と、該指針部の指針軸に嵌着された円盤
   状磁石と、該円盤状磁石に対向して配置され、車両の被
   測定部に配置されたセンサの信号に基づき回動し該円盤
   状磁石に磁力作用して回動させる駆動磁石を有する駆動
   部とを備えたことを特徴とする車両用表示装置。