JPS63133017A - 計器用指針連動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 りに夏皿旦ユ１ 本発明は指針の回転角を読みとる種類の計器に関するも
のである。

【米且韮 一般に回動する指針を用いた計器は指針の長さが一定な
ので、指針軸から等距離に目盛を配置していた。

したがって目盛の自由な設計が困難であり、スペースを
有効に利用することができない欠点があつた。

また限られたスペースで円形に目盛を配置し、かつ表示
範囲の拡大を図る場合、指針を２本組合わせたりあるい
は目盛の間隔を凝縮して表示したりする例があるが、前
者の場合は２本の指針位置を読み取るのに時間がかかり
、後者の場合は目盛間隔が狭くなるため読み取り精度等
に問題が生じる。

そこで本発明に係る出願人は先に目盛パターンの自由な
設計の下で読み取り精度を高く維持するものとして、カ
ム機構を利用して指針を長手方向に進退させるようにし
た例（実願昭６１−７０６８５号）を提案している。

この例に示されている実施例は第８図に示すように、速
度計の長方形の文字板０１にほぼ台形のパターンで目盛
０２が表示してあり、この目盛０２とほぼ平行にカム０
３を設けている。

カム０３は２本の平行な突条０４．０５とカム満０６と
からなる。

指針０７は基部に長手方向の長穴０８を設け、中間部に
上向きの係合部０９を突設してあり、長穴０８は回転軸
０１０の扁平部０１１に遊嵌し、係合部０９はカム溝０
６に係合する。

したがって指針０７は回転軸０１０とともに回動すると
同時に溝０３に沿って指針長手方向に進退することがで
き、指針０７の先端部０７ａは常に適切な目盛位置にあ
って正確な読み取りを可能としている。

しようと　るｃｌ この例においては、桁別０７と文字板０１の目盛０２ど
の相対的位置関係を十分管理して組立てなければならな
いので若干組立性に問題がある。

、１　　を　”す　た　の−および 本発明はかかる点に鑑みなされたものでその目的とする
処は、変速機構を介して指針軸の回転に応じ指針を伸縮
さぜるようにすることで、目盛パターンの自由な設計を
可能とするとともに組立性のよい計器用指針連動装置を
供する点にある。

すなわち本発明は、指針軸の回転角に応じ指針を回動さ
せる表示装置において、前記指針軸と変速機構を介して
連動する軸に嵌着されたピニオンギアと、同ピニオンギ
アに噛合するラックを側部に形成した指針と、同指針を
摺動可能に支持し前記指針軸に垂直に固定された可動案
内部材とを備えた計器用指針連動装置である。

指針軸の回転は、可動案内部材とともに指別を所定ω角
変位させるとともに、同時に変速機構を介し、さらにピ
ニオンギアおよびラックを介して指針を可動案内部材内
で摺動させて伸縮させることができる。

支」Ｌ旦 以下第１図ないし第６図に図示した本発明にかかる一実
施例について説明する。

本実施例は高回転エンジン用タコメータに応用した例で
ある。

第１図はそのタコメータの内部構造を示ず断面図である
。

文字板１の裏面にタコメータ本体ケーシング２が固定さ
れ、ケーシング２の底壁にエンジン回転数に応じて回動
するサーボモータ３が取付けられている。

ケーシング２内には入力軸としてサーボモータ３の駆動
軸３ａが挿入され、ケーシング２からは出力軸として指
針軸４がケーシング２の頂壁の中央を員ぬいて文字板１
の外側に突出されるとともに、同指針軸４は中抜きの筒
状をなしていて内部に指針長を変えるための回転＠５が
同軸に嵌挿されている。

指針軸４と回転軸５は回転速度を異にする。

サーボモータ３の駆動軸３ａの先端にはギア６が嵌着さ
れ、同ギア６にギア７が噛合され、同ギア７には１！ア
８が噛合され、同ギア８と軸１３を同じくして一体にギ
ア９が嵌着され、同ギア９にギア１０が噛合されている
。

前記ギア７と前記ギア１０とは同軸で、ギア１０は前記
指針軸４に嵌着されていて、同指針軸４内に嵌挿された
回転軸５にギア７が嵌着されている。

そして指針軸４にはさらにギア１１が嵌着されていて、
同ギア１１にギア１２が噛合されており、同ギア１２は
ケーシング２の頂壁に固定されたポテンショメータ１５
の可動接点を移動させる回転軸１４に嵌着されている。

したがってサーボモータ３の回転駆動はギア６からギア
７へ減速されて伝達され、ギア７と一体の回転軸５を回
転さぜるとともに、ギア７からギヤ８へざらにギア９か
らギア１０へいずれも減速されて伝達され、ギア１０と
一体の指Ｚ１軸４を回転させる。

また回転＠４の回転はギア１１．１２を介して回転軸１
４を回転しポテンショメータ１５の接点を移動させる。

このポテンショメータ１５は後記するフィードバックｉ
ｔＩＩＩｗＪに利用されるものである。

このようにして指針＠４１回転軸５のエンジン回転数に
応じた各々の回転が得られ、これらの回転を指針の回転
と、指針のその長子方向の移動に利用するものである。

すなわち指針軸４の先端は結合部材１６を介して三角柱
状の鞘１７の底側面に一体に結合され、回転＠５の先端
はさらに鞘１１の底側面を貫通して鞘１７の内部に突出
している。

その突出部にはピニオンギア１８が形成されている。

指針２０は鞘１７に嵌挿されるべく三角柱状をなし、そ
の底側面には長手方向に長孔が設けられその側面にラッ
ク１９が形成されている。

したがって指針２０はその基端部から鞘１７に嵌挿され
るとともに、ラック１９が前記回転軸５のピニオンギア
１８に噛み合わされる。

本実施例は以上のように構成されているので、指針２０
は鞘１７の回動とともに回動すると同時にピニオンギア
１８．ラック１９を介して鞘１７内を相対的に摺動し、
指針を伸縮させ、その有効長を変えることができる。

第５図は該タコメータの平面図で、文字板１の表面には
目盛が螺旋状に形成されており、エンジン停止状態で指
針２０の先端２０ａは中心より最も短径位置にある目盛
ｒＯＪに近接して指示するように設定しておくと、エン
ジン回転数が上昇するにしたがいサーボモータ３が駆動
し、ギア７．８゜９．１０を介して鞘１７を減速回転し
、鞘１７とともに指針２０が時計回りに回動しはじめる
と同時に、ギア７の回転は回転軸５に伝達され、ピニオ
ンギア１８、ラック１９を介して指針２０を鞘１７から
遠心方向に徐々に伸長させていく。

したがってエンジン回転数が上昇すると、指針２０は回
動と同時に先ｌｌＡ２０ａを遠心方向に伸長させていく
ので、先端２０ａの軌跡は螺旋状をなし、文字板１の螺
旋状の目盛と対応して常に先端２０ａが所定回転角の目
盛に近接して指示することができる。

このように螺旋状の目盛パターンを指示することができ
るので、３６０度以上の表示が可能でその分目盛の間隔
を十分とって読み取り精度を向上させることができる。

また組立て時に、文字板１の目盛と指針２０との相対位
置関係を管理する必要がなく、組立性に優れている。

なお本実施例ではポテンショメータ１５によりサーボモ
ータ３のフィードバック制御がなされており、その概略
ブロック図を第６図に示す。

エンジンの点火信号２１をＦ／Ｖ変換器２２に入力して
、点火周波数を電圧に変換し、比較器２３に出力する。

比較器２３には他の入力端子に前記ポテンショメータ１
５の出力であるサーボモータ３の駆動状態を示す電圧が
入力され、前記点火周波数変換電圧と比較され、両者の
差に応じた指示信号が駆動回路２４に出力され、同駆動
回路２４によりサーボモータ３が駆動される。

サーボモータ３の駆動は前記のように複数のギア６〜１
２の減速機構を介して減速されてポテンショメータ１５
の接点を移動し、その出力電圧を変えるようにしてフィ
ードバックループが形成されている。

したがって点火周波数変換電圧に変化があるとのそ変化
分に応じてサーボモータ３が駆動され、よってエンジン
点火信号に追随して指針２０が変位し、正確な表示がな
される。

本実施例は指針２０の回転と、遠心方向への伸長とを同
軸の回転軸を介して行われるものであったが、次に遊星
ギアを利用した別の機構例を第７図に示す。

第７図は一部欠截された要部斜視図である。

図示されないサーボモータの回転が減速して伝達され指
側軸３０を回転させる。

指針軸３０の回転は指針３２を角変位させるもので、指
針３２を嵌挿して摺動自在に指示する鞘３１に垂直に固
定されている。

そして指針軸３０により接触せずに中心を貫ぬかれギア
３３が固定支持され、同ギア３３に鞘３１に支持された
遊星ギア３４が噛合し、遊星ギア３４と同軸に一体にピ
ニオンギア３５が設けられていて、同ピニオンギア３５
が指針３２の側部に形成されたラック３６に噛合してい
る。

したがって指針軸３０が時計回りに回転すると、指針３
２は回動し、ざらに鞘３１に支持された遊星ギア３４が
固定ギア３３の回りを周動しながら自転するので、ピニ
オンギア３５を一体に回転させ、これと噛合するラック
３６を介して指針３２は鞘３１内を１習動されて、前記
実施例とは逆に鞘３１内に引き込まれ、指針３２の有効
長を知かくすることができる。

文字板は図示されないが、文字板に表示される目盛は目
盛が大きくなるにしたがい時計回りに径を小さくした螺
旋状に印字される。

本実施例も前記実施例と同様の効果を有する。

また変速機構の変速比を適当に設定すれば、目盛りパタ
ーンも螺旋状と限らず、横方向に長い直線状の目盛パタ
ーンにも適用できる。

ｌ且立皇１ 本発明は変速ｉ構を利用して指針軸の回転に応じ指針を
伸縮させることで目盛パターンの自由な設計を可能とす
る。

また３６０度以上の螺旋状目盛表示が可能で目盛間隔を
広くとって読み取り精度を高めることができる。

さらに指針軸の回転を変速機構を介して指針の伸縮駆動
に利用しているので組立時に、指針と目盛との相対位置
の管理を不要とし組立性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るタコメータの一実施例の内部構造
を示す断面図、第２図は同実施例の分解斜視図、第３図
は指針基端部の＃ｌＩ造を示す縮開面図、第４図はその
横断面図、第５図は該タコメータの平面図、第６図は該
タコメータの駆動制御系を示す概略ブロック図、第７図
は別実施例の指針基端部の構造を示す一部欠截斜視図、
第８図は従来の速度計の平面図である。 １・・・文字板、２・・・ケーシング、３・・・サーボ
モータ、４・・・指針軸、５・・・回転軸、６．７．８
，９゜１０、　ｉｔ、　１２・・・ギア、１３・・・軸
、１４・・・回転軸、１５・・・ポテンショメータ、１
６・・・結合部材、１７・・・鞘、１８・・・ピニオン
ギア、１９・・・ラック、２０・・・指針、２１・・・
点火信号、２２・・・Ｆ／Ｖ変換器、２３・・・比較器
、２４・・・駆動回路、３０・・・指針軸、３１・・・
鞘、３２・・・指針、３３・・・固定ギア、３４・・・
遊星ギア、３５・・・ピニオンギア、３６・・・ラック
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 指針軸の回転角に応じ指針を回動させる表示装置におい
   て、前記指針軸と変速機構を介して連動する軸に嵌着さ
   れたピニオンギアと、同ピニオンギアに噛合するラック
   を側部に形成した指針と、同指針を摺動可能に支持し前
   記指針軸に垂直に固定された可動案内部材とを備えたこ
   とを特徴とする計器用指針連動装置。