KR100357002B1

KR100357002B1 - 자동차 기술 분야의 표시 장치용 측정 유닛

Info

Publication number: KR100357002B1
Application number: KR1020007000896A
Authority: KR
Inventors: 사우터롤란트
Original assignee: 테에르베 오토모티브 일렉트로닉스 운트 콤포넌츠 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1998-09-23
Publication date: 2002-10-18
Also published as: BR9812573A; WO1999018413B1; DE19743783A1; EP1019675A1; JP2001519526A; KR20010022317A; JP3424208B2; US6666101B1; WO1999018413A1; EP1019675B1; DE59803219D1

Abstract

본 발명은 독립적으로 작동될 수 있는 적어도 제1 및 제2 구동 장치와, 상대 회전이 불가능하게 표시 요소에 각각 결합될 수 있는 각각의 제1 및 제2 종동축을 구비하고, 제2 구동 장치의 종동축(17)이 중공축으로서 형성된 제1 구동 장치의 종동축(15)을 통해 동축상으로 안내되어 그 단부가 중공축으로서 형성된 종동축의 단부를 넘어 돌출되는 측정 유닛, 특히 자동차 기술 분야의 표시 장치용 측정 유닛에 관한 것이다.

Description

자동차 기술 분야의 표시 장치용 측정 유닛{MEASURING UNIT, ESPECIALLY FOR A DISPLAY DEVICE IN AUTOMOBILE TECHNOLOGY}

자동차 기술 분야에서는, 예컨대 차량 속도, 엔진 회전 속도, 연료 탱크의 연료 높이 등과 같은 관련 파라미터를 표시하는 데 아날로그 표시 계기가 흔히 사용된다. 그러한 유형의 표시 계기에서는, 예컨대 회전 스풀 또는 스텝 모터와 같은 임의의 구동 장치에 의해 가동 지침이 대응하는 눈금 위로 이동되며, 그 눈금 상에는 표시하려는 파라미터의 관련 수치의 범위가 표시되어 있다.

공지의 표시 장치의 경우에는 개개의 표시를 위해 또는 개개의 파라미터에 대해 별개의 측정 유닛이 사용되고, 이 측정 유닛은 해당 파라미터에 대응하는 신호를 공급하는 접속 접점 및 측정 유닛의 하우징 내에 마련되어 있는 종동축을 갖는 구동 장치용의 접속 접점을 구비하고 있다. 종동축은 가동 대상 지침에 결합될 수 있다.

따라서, 특히 조합형 계기의 경우에는 조합형 계기의 판 상에 또는 하우징 내에 필요한 수의 측정 유닛을 위한 장소를 마련해야 하는 문제가 발생된다. 측정 유닛 하우징의 확대로 인해 바람직하지 않게도 통상의 수단으로는 측정 유닛을 위한 장소를 확보하지 못할 정도로 가깝게 아날로그 표시 계기를 인접시켜 배치하는 것이 흔히 요구되고 있다.

본 발명은 측정 유닛, 특히 자동차 기술 분야의 표시 장치용 측정 유닛에 관한 것이다.

이하, 본 발명을 첨부 도면에 도시된 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 첨부 도면 중에서,

도 1은 2개의 부품으로 형성된 하우징을 구비한 본 발명에 따른 측정 유닛을 하우징 덮개를 개방한 상태로 도시한 사시도이고,

도 2는 도 1의 측정 유닛의 평면도이며,

도 3은 도1 및 도 2의 측정 유닛을 종동축을 통과하는 평면을 따라 도시한 단면도이고,

도 4는 도 1 내지 도 3에 도시한 측정 유닛을 3개 구비한 자동차용의 조합형 계기를 개략적으로 도시한 도면이다.

따라서, 본 발명의 목적은 2개 이상의 파라미터를 표시하는 것이 가능하고, 크기가 최소한으로 작으면서도 적은 비용으로 실현될 수 있는 측정 유닛, 특히 자동차 기술 분야의 표시 장치용 측정 유닛을 제공하는 것이다.

그러한 목적은 본 발명에 따라 청구항 1의 특징에 의해 달성된다.

본 발명은 각각 독립적으로 작동될 수 있는 2개의 구동 장치의 2개의 종동축을 동축으로 배치함으로써, 표시 요소 또는 표시 계기의 눈금에 있어서 뿐만 아니라 측정 유닛에 있어서도 극히 작은 장소를 점유하면서 2개 이상의 파라미터에 대한 아날로그 표시 계기를 실현할 수 있다는 인식으로부터 출발하고 있다.

또한, 2개의 종동축을 동축으로 배치함으로써, 2개의 지침 또는 2개의 임의의 표시 요소를 단일의 축 지점으로부터 출발하도록 배치하는 것이 가능한데, 이것은, 예컨대 2개 이상의 파라미터를 단일의 원형 계기 상에서 지시하는 경우와 같은 특정의 경우에 바람직할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 내부에 적어도 제1 및 제2 구동 장치가 배치되는 단일의 측정 유닛용 하우징이 마련된다. 그러한 하우징은 상측 하우징부 및 하측 하우징부로 이루어지는 것이 바람직하다.

구동 장치를 실질적으로 동일하게 형성하면, 상이한 부품의 수가 감소되기 때문에 제조 비용이 저감되는 장점이 제공된다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에서는 제1 및 제2 구동 장치가 면대칭으로 하우징 내에 배치되고, 이에 의해 측정 유닛의 구조 형식이 매우 납작하게 될 수 있다.

양자의 구동 장치는 각각의 중간 피니언을 경유하여 해당 종동축 상에 상대 회전이 불가능하게 배치된 구동 피니언과 결합된다. 이에 의해, 구동 운동을 종동축에 전달하는 전동 장치가 최소의 비용으로 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서는 중공축으로서 형성된 종동축이 제1 구동 피니언과 일체로, 예컨대 플라스틱 사출 성형 부재로서 형성된다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서는 제2 구동 피니언이 상대 회전이 불가능할 뿐만 아니라 축방향으로도 고정된 채로 제2 종동축과 결합되고, 제2 종동축의 하단부가 회전이 가능하게 하우징에 지지되어 있다. 또한, 제2 종동축을 직접적으로 및/또는 제2 구동 피니언의 유지 플랜지의 구역에 회전이 가능하게 지지하는 베어링 브릿지가 마련된다. 종동축은 하부 하우징 하반부에 있는 대응 베어링 핀 내에 삽입되어 그에 의해 고정되거나 압입된다.

즉, 유지 브릿지는 제2 종동축 또는 제2 구동 피니언이 간단하게 조립되고 지지되도록 할 수 있다.

동시에, 유지 브릿지는 하우징 속에 회전이 가능하게 지지된 제1 중간 피니언을 축방향으로 고정시키는 역할을 겸하도록 형성될 수 있다. 이를 위해, 중간 피니언은, 예컨대 하우징 바닥에 있는 베어링 핀 상에 끼워질 수 있는데, 이 경우에 베어링 브릿지의 하측면은 중간 피니언의 축방향 이동을 제한한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서는, 베어링 브릿지가 동시에 제1 구동 피니언을 위한 베어링으로서 사용되고, 제1 구동 피니언이 베어링 브릿지 상에 형성된 가이드 슬리브 상에 끼워질 수 있으며, 그 가이드 슬리브에 의해 회전이 가능하게 지지되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 그러한 가이드 슬리브는 동시에 그 내벽의 일부를 통해 가이드 슬리브를 관통하여 맞물리는 제2 종동축을 추진할 수 있고, 그에 의해 제2 종동축의 추가적인 안내가 보장될 수 있다.

베어링 브릿지의 가이드 슬리브는 중공축으로서 형성된 제1 종동축 내에 삽입 결합되어 충분한 크기의 축방향 범위에 걸쳐 제1 종동축 또는 그와 결합된 제1 구동 피니언을 안정되게 지지하도록 형성되는 것이 바람직하다.

제1 종동축은 또한 회전이 가능하게 하우징 상측면에 지지될 수 있는데, 이를 위해 하우징 상측면에는 센터링 플랜지가 마련되고, 이 센터링 플랜지는 동시에 측정 유닛을 조립 부분에 고정시키는 역할을 하는 것이 바람직하다.

하우징 덮개는 하우징 하반부에 있는 베어링 핀 상에 끼워지는 제1 중간 피니언을 축방향으로 고정시키는 역할을 하는 것이 바람직하다.

이러한 방식으로, 경우에 따라 2개의 부품으로 형성된 하우징과 함께 베어링 브릿지를 마련함으로써 극히 간단하고 공간 절약형인 측정 유닛의 구조, 특히 매우 납작한 구조 형식이 보장된다.

본 발명의 또 다른 실시예는 종속 청구항들에 개시되어 있다.

도 1 및 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 측정 유닛(1)의 도시된 실시예는, 바람직하게는 하측 하우징부(3a) 및 상측 하우징부(3b)(도 3을 참조)로 이루어지는 하우징(3)을 포함한다.

상측 하우징부는 맞물림 결합부(5)에 의해 하측 하우징부와 결합될 수 있는 데, 이를 위해, 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이 하측 하우징부(3a)에는 상측 하우징부(3b)에 마련된 맞물림 스프링과 연동하는 맞물림 돌출부(5a)가 마련될 수 있다.

하측 하우징부(3a) 내에는 공지의 구조 형식의 스텝 모터로서 형성될 수 있는 제1 구동 장치(7) 및 제2 구동 장치(9)가 설치된다.

양자의 구동 장치(7, 9)는 실질적으로 동일한 구조이므로, 이에 의해 상이한 부품의 수가 저감되어 그에 대응하는 제조 및 재고 관리상의 장점이 제공된다. 각각의 스텝 모터(7, 9)는 서로 수직으로 연장되는 2개의 U형 고정자(11)를 구비하고, 그 고정자(11)의 숄더 사이에는 회전자(13)가 각각 배치되어 있다.

양자의 스텝 모터(7, 9)를 대략 하우징의 중앙에 마련된 제1 또는 제2 종동축(15, 17)의 양쪽에 면대칭으로 배치함으로써, 측정 유닛(1)의 구조가 공간적으로 매우 조밀해지는 동시에 납작하게 된다.

특히, 이와 같이 매우 작고 납작한 구조 형식은 제2 구동 장치 또는 스텝 모터(9)에 결합되는 제2 종동축(17)이 제1 구동 장치(7)에 결합되는 중공축으로서 형성된 제1 종동축(15)을 동축으로 관통하여 그에 맞물리는 형식으로 양자의 종동축(15, 17)이 동축상에 배치됨으로써 보장된다.

이 경우, 제2 종동축(17)은 그 하단부가 하측 하우징부(3a)에 있는 베어링 절결부(19) 내에 지지되어 있다. 제2 종동축(17)은, 예컨대 도 3에 도시된 바와 같이 그것에 제2 구동 피니언(21)이 일체로 사출 성형되어 있는 금속 핀으로서 형성될 수 있다. 사출 성형된 구동 피니언(21)이 상대 회전이 불가능한 동시에 축방향으로 고정되도록 제2 종동축(19) 상에 결합되는 것을 보장하기 위해, 종동축(19)의 대응 구역에는 구동 피니언(21)의 몸체가 맞물리는 절결부(23)가 마련될 수 있다. 도시된 실시예의 경우에는, 관통 개구부(27)가 형성되어 있는 베어링 브릿지(25)가 제2 종동축(17) 상에 끼워지는데, 그 관통 개구부(27)를 통해 제2 종동축(17) 또는 그것과 일체로 사출 성형된 제2 구동 피니언(21)의 플랜지가 돌출되어 있다. 이에 의해, 종동축(17)은 충분히 안정된 안내가 보장될 수 있도록 제2 구역으로 안내된다.

제2 구동 피니언(21)은 제2 구동 장치(9)의 종동 피니언(31)을 경유하여 구동되는 제2 중간 피니언(29)과 연동한다.

중간 피니언(29)은 구동 피니언(21)의 톱니부와 연동하는 상측 톱니부(29a)및 제2 구동 장치(9)의 종동 피니언(31)의 톱니부에 맞물리는 하측 톱니부(29b)를 구비한다. 제2 중간 피니언(29)은 하측 하우징부(3a)의 바닥에 마련된 베어링 핀(33) 상에 끼워진다. 제2 중간 피니언(29)을 축방향으로 고정시키는 것도 역시 베어링 브릿지(25)에 의해 보장되는데, 그와 관련하여 베어링 브릿지(25)의 하측면에는 제2 중간 피니언(29)의 상단부에 있는 제2 중간 피니언(29)의 중심 베어링 구멍 속에 맞물리는 대응 베어링 핀(25a)이 마련된다. 그 경우, 특히 중간 피니언(29)이 정확히 안내되도록 보장하는 중간 피니언(29)의 축방향 높이는 중간 피니언(29)이 소정의 길이만큼 베어링 핀(33)의 단부를 넘어 돌출되도록 하는 크기로 정해진다. 베어링 브릿지(25)의 하측면에 있는 대응 베어링 핀(25a)의 길이는 중간 피니언(29)의 상측면이 높은 마찰 계수로 접촉하지 않으면서 대응 베어링 핀(25a)이 베어링 핀(33)의 상단부와 접촉하도록 정해진다. 이에 의해, 중간 피니언(29)이 축방향으로 정확히 안내되는 동시에 중간 피니언(29)의 자유로운 회전 가능성이 보장된다.

베어링 브릿지(25)의 상측면에는 적어도 그 내벽의 부분 구역에 의해 제2 종동축(17)을 또한 안내할 수 있는 가이드 슬리브(35)가 마련된다. 또한, 가이드 슬리브(35)는 도시된 실시예에서 제1 종동축(15)과 일체로 결합되는 제1 구동 피니언(37)용의 베어링으로서의 역할을 한다. 그러한 양자의 요소는 예컨대 일체형 플라스틱 사출 성형 부재로서 제조될 수 있다.

또한, 제1 종동축(15)은 상측 하우징부(3b)에 마련된 관통 개구부를 통해 안내되는데, 그 경우에 상측 하우징부(3b)의 상부에는 제1 종동축(15)의 양호한 안내를 실현하는 동시에 측정 유닛을, 예컨대 도전 기판과 같은 조립 부분에 조립할 때에 고정 보조 수단으로서의 역할을 할 수 있는 고정 플랜지(38)가 마련될 수 있다.

제1 구동 피니언(37)의 상측면은 상측 하우징부(3b)의 하측면에 지지된 탄성 요소(39)에 의해 가압될 수 있다. 이에 의해, 구동 피니언(37)이 축방향으로 고정되는 것에 추가하여 바람직한 제동 작용이 얻어진다.

동일한 방식으로, 제2 구동 피니언(21)의 상측면도 역시 베어링 브릿지(25)의 하측면에 지지된 추가의 탄성 요소에 의해 가압된다. 이 경우에도 제2 구동 피니언(21)이 축방향으로 고정되는 것에 추가하여 바람직한 제동 작용이 얻어진다.

제1 구동 피니언(37)은 제1 구동 장치(7)의 제1 종동 피니언(30)에 의해 구동되는 제1 중간 피니언(28)과 연동한다. 제1 중간 피니언(28)은 제1 구동 장치(7)의 종동 피니언과 연동하는 하측 톱니부(28b) 및 제1 구동 피니언(37)의 톱니부에 맞물리는 상측 톱니부(28a)를 구비한다.

제1 중간 피니언(28)도 역시 하측 하우징부(3a)의 바닥에 마련된 베어링 핀(32) 상에 지지된다. 제1 중간 피니언(28)은 축방향으로 상측 하우징부(3b)의 하측면에 마련된 대응 베어링 핀에 의해 고정되는데, 그 대응 베어링 핀은 제1 중간 피니언(28)의 관통 개구부 내에 맞물려 베어링 핀(32) 상에 지지된다. 이 경우, 베어링 핀(32) 및 대응 베어링 핀의 길이도 역시 실질적인 제동력이 부여됨이 없이 중간 피니언(28)이 축방향으로 고정되도록 하는 크기로 정해진다.

도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1 구동 장치(7)용의 접속 접점(8) 또는 제2 구동 장치(9)용의 접속 접점(10)은 상측 하우징부(3b)를 통해 외부로 안내되는 접속 핀으로서 형성될 수 있다. 이에 의해, 측정 유닛(1)이 단지 접속 접점(8, 10)만에 의해, 예컨대 도전 기판과 같은 조립 부분의 접점 구멍 속에 삽입되기만 하면 된다는 장점이 제공된다. 그 경우, 접점의 결합은 납땜에 의해 간단하게 이루어질 수 있다.

측정 유닛(1)을 조립 부분에 유지시키기 위해, 조립 부분의 대응 절결부 속에 맞물리는 맞물림 고정 부재(41)가 바람직하게는 하측 하우징부(3a)에 마련될 수 있다. 그러나, 물론 측정 유닛(1)은, 예컨대 베어링 핀 상에 삽입된 후에 압입되는 나사 결합에 의한 것과 같은 다른 임의의 형식으로 조립 부분과 결합될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 이중 측정 유닛의 용도를 설명하기 위해, 도 4는 자동차용 조합형 계기를 개략적으로 도시하고 있다.

조합형 계기(42)는 도 1 및 도 2에 따른 측정 유닛(1, 1', 1")을 총 3개 포함한다.

각각의 이중 측정 유닛(1, 1', 1")은 2개씩의 지침(43a, 43b, 43'a, 43'b, 43"a, 43"b)과 결합된다. 양자의 지침 중 보다 더 긴 각각의 지침은 블라인드(45, 45', 45")의 아래를 통과하여 안내되는데, 그러한 블라인드(45, 45', 45") 상에는 짧은 지침(43b, 43'b, 43"b)에 의해 각각 지시되는 파라미터에 대한 각각의 눈금(47, 47', 47")이 마련되어 있다.

동일한 방식으로, 긴 지침(43a, 43'a, 43"a)의 아래에는 해당 파라미터를 지시하기 위한 대응 눈금(49, 49', 49")을 구비한 블라인드가 마련된다.

즉, 본 발명에 따른 이중 측정 유닛(1, 1', 1")의 사용에 의해 조합형 계기(42)의 구조가 매우 간단하고, 공간 절약형이며, 특히 납작하게 된다.

Claims

a) 하우징(3)을 구비하고,

b) 하우징(3) 내에는 제1 및 제2 전동 장치에 의해 각각의 표시 요소와의 결합이 가능한 제1 종동축(15) 및 제2 종동축(17)과 결합되는 독립적으로 작동이 가능한 제1 구동 장치(7) 및 제2 구동 장치(9)가 배치되며,

c) 상기 제2 종동축(17)은 중공축으로서 형성된 제1 종동축(15)을 통해 동축으로 안내되고,

d) 상기 제1 전동 장치는 상대 회전이 불가능하게 제1 종동축(15)과 결합되고 제1 구동 장치(7)와 연동되는 제1 구동 피니언(37)을 포함하고, 제2 전동 장치는 상대 회전이 불가능하게 제2 종동축(17)과 결합되고 제2 구동 장치와 연동되는 제2 구동 피니언(21)을 포함하는 자동차 기술 분야의 표시 장치용 측정 유닛에 있어서,

e) 하우징(3)은 하측 하우징부(3a) 및 상측 하우징부(3b)로 이루어지고,

f) 제2 종동축(17)의 하단부는 회전이 가능하게 하우징(3)의 한쪽 절반부에 지지되며,

g) 제2 종동축(17)의 상단부 상에 끼워질 수 있고, 제2 종동축(17)을 직접적으로 또는 제2 구동 피니언(21)의 유지 플랜지의 구역에 회전이 가능하게 지지하며, 베어링 브릿지 위에 끼워질 수 있는 제1 구동 피니언(21) 및 상대 회전이 불가능하게 제1 구동 피니언(37)에 결합되는 제1 종동축(15)을 위한 베어링으로서의 역할을 겸하는 베어링 브릿지(25)가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 기술 분야의 표시 장치용 측정 유닛.
제1항에 있어서, 상기 제2 종동축(17)은 중공축으로서 형성된 제1 종동축(15)의 단부를 넘어 그 단부가 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 측정 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 구동 장치(7) 및 제2 구동 장치(9)는 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 측정 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 구동 장치(7) 및 제2 구동 장치(9)는 면대칭으로 하우징(3) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 측정 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상대 회전이 불가능하게 제1 종동축(15)에 결합되는 제1 구동 피니언(37)은 제1 중간 피니언(28)에 의해 제1 구동 장치(7)와 결합되고, 상대 회전이 불가능하게 제2 종동축(17)과 결합되는 제2 구동 피니언(21)은 제2 중간 피니언(29)에 의해 제2 구동 장치와 결합되는 것을 특징으로 하는 측정 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서, 중공축으로서 형성된 제1 종동축(15)은 제1 구동 피니언(37)과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 측정 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 베어링 브릿지(25)의 하측면과 제2 구동 피니언(21)의 상측면 사이에는 축방향으로 제2 구동 피니언(21)을 고정시키는 탄성 요소(40)가 마련되는 것을 특징으로 하는 측정 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 베어링 브릿지(25)는 회전이 가능하게 하우징(3) 내에 지지되는 제2 중간 피니언(29)을 축방향으로 고정시키는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 측정 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 베어링 브릿지(25)는 제2 종동축(17)이 관통하여 맞물리는 가이드 슬리브(35)를 구비하고, 이 가이드 슬리브(35)는 제1 구동 피니언(37)을 위한 베어링으로서의 역할을 하는 것을 특징으로 하는 측정 유닛.
제9항에 있어서, 상기 가이드 슬리브(35)는 중공축으로서 형성된 제1 종동축(15) 내에 맞물리는 것을 특징으로 하는 측정 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 종동축(15)은 회전이 가능하게 하우징 상측면에 지지되고, 이를 위해 측정 유닛(1)을 조립 부분에 고정시키는 역할을 겸하는 센터링 플랜지(38)가 하우징 상측면에 마련되는 것을 특징으로 하는 측정 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 구동 장치(7) 및 제2 구동 장치(9)는 하우징 상측면에서 외부로 안내되는 제1 접속 접점(8) 및 제2 접속 접점(10)을 갖는 것을 특징으로 하는 측정 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하우징(3)에는 제1 고정 수단(41)이 마련되고, 이 제1 고정 수단(41)은 조립 부분에 마련된 제2 고정 수단과 연동하여 측정 유닛(1)을 조립 부분내에 또는 조립 부분 상에 고정 및 유지시키는 것을 특징으로 하는 측정 유닛.
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