WO2009110322A1

WO2009110322A1 - 計器装置

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Publication number: WO2009110322A1
Application number: PCT/JP2009/052953
Authority: WO
Inventors: 幸夫小笠原; 涼介関
Original assignee: 日本精機株式会社
Priority date: 2008-03-04
Filing date: 2009-02-20
Publication date: 2009-09-11

Abstract

　可変表示部を有する表示板とこの表示板の前面側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。計器装置は、表示板２１に可変表示部２１ｂの周囲を囲むあるいは可変表示部２１の前方に位置するように設けられ、指針２３が配設されるガイドレール部２２と、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保持部２４と、保持部２４に設けられる第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄと、指針駆動手段２５，２６に第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄと対向するように設けられる第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂと、を備える。また、第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄ及び第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂの吸引力によって指針２３を指針駆動手段２５，２６の回転駆動に連動して移動させる。

Description

計器装置

　本発明は、可変表示部を有する表示板とこの表示板の前面側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、可変表示部を有する表示板とこの表示板の前面側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、前記表示板の前面側を移動する指針と、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、を有す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あるいは前記可変表示部の前方に位置するように設けられ、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、前記保持部に設けられる第一，第二の指針側磁石と、前記指針駆動手段に前記第一，第二の指針側磁石と対向するように設けられる第一，第二の駆動側磁石と、を備え、前記第一，第二の指針側磁石及び前記第一，第二の駆動側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、前記第一，第二の指針側磁石は、前記保持部の両端に設けられ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。

　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、前記表示板の前面側を移動する指針と、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、を有す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あるいは前記可変表示部の前方に位置するように設けられ、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、前記保持部に設けられる指針側磁石と、前記指針駆動手段に前記指針側磁石と対向するように設けられる駆動側磁石と、を備え、前記指針側磁石はその中心が前記駆動側磁石の中心に対して前記指針の移動方向にオフセットされるように配置され、前記指針側磁石及び前記駆動側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、前記指針側磁石として、前記保持部に設けられる第一，第二の指針側磁石を備え、前記第一の指針側磁石は、その中心が前記駆動側磁石の中心に対して前記指針の第一の移動方向にオフセットされるように配置され、前記第二の指針側磁石は、その中心が前記駆動側磁石の中心に対して前記第一の移動方向とは異なる前記指針の第二の移動方向にオフセットされるように配置されてなることを特徴とする。

　また、前記駆動側磁石として、前記第一の指針側磁石と対向する第一の駆動側磁石と前記第二の指針側磁石と対向する第二の駆動側磁石とを備えてなることを特徴とする。

　本発明は、可変表示部を有する表示板とこの表示板の前面側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。

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。同上第一の実施形態を示す要部断面図。同上第一の実施形態におけるアーム部材を示す図。本発明の第二の実施形態を示す要部断面図。同上第二の実施形態における指針側磁石と駆動側磁石の位置関係を示す図。

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　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　規制部
　２４ｃ　第一の指針側磁石
　２４ｄ　第二の指針側磁石
　２４ｅ　第一の指針側ヨーク
　２４ｆ　第二の指針側ヨーク
　２５　　アーム部材
　２５ａ　第一の駆動側磁石
　２５ｂ　第二の駆動側磁石
　２５ｃ　第一の駆動側ヨーク
　２５ｄ　第二の駆動側ヨーク
　２６　　ステッピングモータ
　２７　　回路基板

　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３１，４１，５１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の周囲を囲むあるいは液晶表示部２１上に位置する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リング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に沿って表示板２１の前面側の液晶表示部２１ｂの周辺を移動して指標部２ａを指示し、所定情報（本第一の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、図５に示すように、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，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄと、第一，第二の指針側ヨーク２４ｅ，２４ｆとが配設されている。なお、図５においては図を簡素化するために表示板２１等を省略している。

　第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄは、それぞれ保持部２４の両端に位置するように配設されるものである。また、第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄは、後述する第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂと互いに吸引し合うものである。

　第一，第二の指針側ヨーク２４ｅ，２４ｆは、それぞれ第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄの第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂ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，第二の指針側ヨーク２４ｅ，２４ｆは、第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄ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、図６に示すように一端側に第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂと第一，第二の駆動側ヨーク２５ｃ，２５ｄとを有し、他端側がステッピングモータ２６の回動軸２６ａと嵌合される略Ｙ字形状からなるものである。なお、本第一の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。

　第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂは、それぞれ第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄと対になるように第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄに表示板２１を介して対向する位置に配置される。第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂ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とは別部材で第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂ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，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄとの対向個所を着磁して形成する方法であってもよい。

　第一，第二の駆動側ヨーク２５ｃ，２５ｄは、第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂの第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄ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，第二の駆動側ヨーク２５ｃ，２５ｄは、第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂ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。

　本第一の実施形態は、ガイドレール部２２に配置される保持部２４の両端に第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄを設け、表示板２１を介して第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄに対向するように第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂ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，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄと第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂ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。したがって、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、保持部２４の両端にそれぞれ第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄを設け、それぞれ第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂと引きつけ合う２点での吸引を行う構成としたことで、指針２３の移動方向に対する保持力を高めることができ、指針２３を応答性良く移動させる場合に指針２３に位置ズレが生じることを抑制することができる。

　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，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄ及び第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂ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、指針２３は液晶表示部２１ｂの周辺を移動するものであったが、指針２３と液晶表示部２１ｂとが一部重なり合い、指針２３が液晶表示部２１ｂの前方を移動する構成であっても良い。その場合、ガイドレール部２２は、液晶表示部２１ｂの前方に位置するように設けられる。また、第一，第二の磁石２４ｃ，２５ａは永久磁石であったが、例えば第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂ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。

　次に、本発明の第二の実施形態について説明する。なお、前述の第一の実施形態と同一あるいは相当個所には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

　本第二の実施形態においては、図７に示すように、指針側磁石である第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄは、その中心Ｃ１，Ｃ２がそれぞれ対向する駆動側磁石である第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂの中心Ｃ３，Ｃ４に対してオフセットされる（ずれる）ように配置されている。すなわち、第一の指針側磁石２４ｃは、その中心Ｃ１が第一の駆動側磁石２５ａの中心Ｃ３に対して指針２３の正転方向（第一の移動方向）Ｄ１へ所定量（例えば２～３ｍｍ）オフセットされた位置に配置される。また、第二の指針側磁石２４ｄは、その中心Ｃ２が第二の駆動側磁石２５ｂの中心Ｃ４に対して正転方向とは相反する指針２３の逆転方向（第一の移動方向と異なる第二の移動方向）Ｄ２へ所定量（例えば２～３ｍｍ）オフセットされた位置に配置される。

　上述のように第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄを配置することにより、図８（ａ）に示すように、第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄと第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂとの間には、互いを対向方向に引き合う磁力ｍ１，ｍ２と、指針２３の移動方向に引き合う磁力ｍ３，ｍ４が発生する。これに対し、図８（ｂ）に示すように、第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄの中心Ｃ１，Ｃ２と第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂの中心Ｃ３，Ｃ４とが合致するように各磁石を配置する場合には、互いに引き合う磁力ｍ５，ｍ６が発生するのみである。したがって、本第二の実施形態は、第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄの中心Ｃ１，Ｃ２を第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂの中心Ｃ３，Ｃ４に対して指針２３の正転方向Ｄ１あるいは逆転方向Ｄ２に所定の長さ分オフセットすることによって、指針２３の移動方向に対してトルクを発生させることができ、指針２３の応答性を向上させることができる。なお、指針側磁石及び駆動側磁石をそれぞれ単一とする場合には、指針側磁石の中心を駆動側磁石の中心に対して指針２３の移動方向のいずれかに対してオフセットするものであっても良い。また、指針側磁石を２個所（２個）設け、駆動側磁石を１個所（１個）設ける構成であっても良い。

　本発明は、可変表示部を有する表示板とこの表示板の前面側を移動する指針とを備える計器装置に好適である。

Claims

可変表示部を有する表示板と、前記表示板の前面側を移動する指針と、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、を有す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あるいは前記可変表示部の前方に位置するように設けられ、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、
前記保持部に設けられる第一，第二の指針側磁石と、
前記指針駆動手段に前記第一，第二の指針側磁石と対向するように設けられる第一，第二の駆動側磁石と、を備え、前記第一，第二の指針側磁石及び前記第一，第二の駆動側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。
前記第一，第二の指針側磁石は、前記保持部の両端に設けられることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
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。
可変表示部を有する表示板と、前記表示板の前面側を移動する指針と、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、を有す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あるいは前記可変表示部の前方に位置するように設けられ、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、
前記保持部に設けられる指針側磁石と、
前記指針駆動手段に前記指針側磁石と対向するように設けられる駆動側磁石と、を備え、
前記指針側磁石はその中心が前記駆動側磁石の中心に対して前記指針の移動方向にオフセットされるように配置され、前記指針側磁石及び前記駆動側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。
前記指針側磁石として、前記保持部に設けられる第一，第二の指針側磁石を備え、
前記第一の指針側磁石は、その中心が前記駆動側磁石の中心に対して前記指針の第一の移動方向にオフセットされるように配置され、
前記第二の指針側磁石は、その中心が前記駆動側磁石の中心に対して前記第一の移動方向とは異なる前記指針の第二の移動方向にオフセットされるように配置されてなることを特徴とする請求項４に記載の計器装置。
前記駆動側磁石として、前記第一の指針側磁石と対向する第一の駆動側磁石と前記第二の指針側磁石と対向する第二の駆動側磁石とを備えてなることを特徴とする請求項４に記載の計器装置。
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４に記載の計器装置。