JP2005043293A - 指針式計器 - Google Patents

Abstract

【課題】移動体と支持体との間の摩擦抵抗を小さくし得る指針式計器を提供する。
【解決手段】表示面に所定情報を表示する表示装置２と、この表示装置２の前方に配置され表示面を透視可能とする透視部４１とこの透視部４１の周囲に配列された指標部４２とを有する指標板４と、表示面を視認可能に設けられる柔軟部材（移動体）５と、この柔軟部材５に設けられる指針７と、柔軟部材５を移動させることで指針７に指標部４２を指示させる駆動装置８と、柔軟部材５を移動可能に支持するガイド体（支持体）９とを備えており、柔軟部材５とガイド体９との接触部分に潤滑部材１００を設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば自動車を代表とする車両に搭載される指針式計器に関し、特に指針の仮想回転中心を含む指標板の中央領域に、貫通部または透明部からなる透視部が形成され、この透視部を通じて指標板の背後に配置される液晶表示装置のごとき表示装置を視認させると共に、透視部の外周にて指針式表示を行う指針式計器（以降、便宜上、センターレスタイプの指針式計器と称する）に関する。

この種センターレスタイプの指針式計器として、例えば下記特許文献１に記載されているものが知られている。この指針式計器は、帯状の柔軟部材（移動体）に指針を固定し、この指針付き柔軟部材を駆動装置を通じて長手方向に移動させることにより、透視部の外周で指針式表示を行う構成であり、柔軟部材はガイド体（支持体）に沿って移動案内される。
欧州特許出願公開第０８９５５７９号明細書

しかしながら、上記特許文献１に記載の指針式計器では、帯状の柔軟部材（移動体）をガイド体（支持体）に沿わせて移動させる構成であるため、柔軟部材とガイド体との間に生じる摩擦抵抗が大きく、これにより大きな駆動負荷トルクが必要となり、駆動装置の大型化や消費電流の増加といった問題が生じやすい。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、移動体と支持体との間の摩擦抵抗を小さくし得る指針式計器の提供を目的とするものである。

本発明は、表示面に所定情報を表示する表示装置と、この表示装置の前方に配置され前記表示面を透視可能とする透視部とこの透視部の周囲に配列された指標部とを有する指標板と、前記表示面を視認可能に設けられる移動体と、この移動体に設けられる指針と、前記移動体を移動させることで前記指針に前記指標部を指示させる駆動装置と、前記移動体を移動可能に支持する支持体とを備え、前記移動体と前記支持体との接触部分に潤滑部材を設けたことを特徴とする。

本発明は、前記移動体が前記指標部の配列形態に沿って延び前記駆動装置によって長手方向に移動する柔軟部材からなり、前記支持体が前記柔軟部材を前記指標部に沿って移動案内するガイド体からなることを特徴とする。

本発明は、前記潤滑部材がフッ素樹脂からなることを特徴とする。

本発明によれば、初期の目的を達成でき、移動体と支持体との間の摩擦抵抗を小さくし得る指針式計器を提供できる。

以下、図面に基づいて本発明による指針式計器の実施形態について説明する。図１〜図６は、本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は本実施形態による指針式計器の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１中、被覆パネルとガイド体の一部を取り外した際の正面図で柔軟部材の一部を拡大して示す図、図４は図３中、指針付近の拡大正面図、図５はホルダと柔軟部材との結合状態を示す要部斜視図、図６は潤滑部材の要部断面図である。

本実施形態による指針式計器は、図１〜図３に示すように、回路基板１と、この回路基板１上に配置される表示装置２と、この表示装置２の周囲を覆うように配置されるケース体３と、このケース体３の前方に配置される指標板４と、この指標板４の前方に位置して引き回される柔軟部材（移動体）５と、この柔軟部材５に固定されるホルダー６と、このホルダー６を介して柔軟部材５に固定される指針７と、柔軟部材５をその長手方向に移動させることで指針７を移動させる駆動装置８と、柔軟部材５を移動案内するガイド体（支持体）９と、このガイド体９の前方側を含む所要領域を覆う被覆パネル１０とを備えている。

回路基板１は、例えば硬質の回路基板からなり、表示装置４や駆動装置６を作動させる図示しない駆動制御回路が搭載されている。

表示装置２は、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）型の液晶表示素子または有機電界発光素子からなる表示パネルを枠体内に組み込んでなり、表示パネルの表示面が観察者に臨むように、回路基板９上に配置されている。なお表示装置２の表示面に表示される表示情報は任意であるが、一例として例えば走行距離情報、ナビゲーション情報、シフトポジション情報、外気温情報の他、各種映像情報が挙げられる。

ケース体３は、合成樹脂からなり、表示装置２の周囲を覆う箇所で指標板４を背後から支持している。

指標板４は、例えば円形の貫通孔（貫通部）からなり表示装置２の表示面を視認可能とする透視部４１と、この透視部４１の周囲を取り巻くように指針７の移動経路に沿って複数、円弧状に配列された文字や目盛等の指標部４２とを有し、ケース体３を介して表示装置２の前方に配置されいる。これら指標部４２は、概略円環形状を有する透光性合成樹脂板からなる基材上にスクリーン印刷等の手段により形成されている。なお透視部４は表示装置２の表示面を視認できれば、貫通部ではなく、透明部であってもよい。

柔軟部材５は、例えばガラス繊維を織り込んだ布材を心材（インナー）とし、その周囲にゴム系材料からなるアウターを型成形することにより複数の凹凸でなる歯列５１を施した無端状のギヤードベルト（帯状体）からなり、それ自体、柔軟性は有するが、心材によって伸縮性は抑えられている。なお柔軟部材５としては、指針７を指標部４２に沿って運搬できれば任意の形状、材料を選択することができる。

この柔軟部材５は、その一部が透視部４１の周囲を指標部４２に沿って延びるように引き回されると共に、他の一部は駆動装置８に連動する駆動歯車（後述する）及び複数個のテンションローラＲに架設されている。従って、この場合、柔軟部材５は透視部４１の周囲を取り巻く引き回し形態によって、表示装置２の表示面を視認可能に設けられている。

ホルダー６は、一対の対向壁６１，６２と底壁６３を有する断面略「コ」字状の合成樹脂部材からなり、図４，図５に詳しく示すように、各対向壁６１，６２間で柔軟部材５を挟むように柔軟部材５に固定されている。一方の対向壁６１の先端側には、柔軟部材５を抜け止めするフック部６４が形成され、他方の対向壁６２の柔軟部材５側には、歯列５１（凹部）に嵌入される一対の位置決め部６５が形成されている。また対向壁６２の柔軟部材５とは反対側には、ガイド体９の後述するガイド壁部に当接し、指針７を指標部４２の中心に向けるための一対の突起部６６が形成され、これら突起部６６どうしの中間位置に指針７が固定されている。

指針７は、合成樹脂からなり、ホルダー６の対向壁６２に溶着等の手段で固定され、指標板４上を透視部４１側に向けて延びている。

駆動装置８は、例えばステッピングモータからなり、これの駆動軸８１には、柔軟部材５の歯列５１と連結された駆動歯車Ｇが装着されており、駆動軸８１の回転により駆動歯車Ｇを回転させ、これと連結された柔軟部材５をその長手方向に移動させることにより指針７を指標部４２に沿って移動させ、指針７による指標部４２指示を可能としている。

ガイド体９は、ともに全体形状が指標部４２の配列形状に沿った円弧状であって断面形状が凹形の第１，第２のガイド部材９１，９２を組み合わせてなり、これら各ガイド部材９１，９２は合成樹脂からなり、透視部４１に近い内側に位置する第１のガイド壁９３と、第１のガイド壁９３の外側に位置する第２のガイド壁９４とを有している。

各ガイド壁９３，９４のうち、ガイド壁９３のガイド壁９４に対向する側の壁面は、ホルダー６の突起部６６及び柔軟部材５の歯列５１と対向して指針７及び柔軟部材５を移動案内する接触部分となるものであるが、この接触部分（本実施形態ではガイド壁９３の壁面）には、潤滑部材１００が設けられている。

この潤滑部材１００は、例えば図６に詳しく示すように、ポリアミド、ポリミイド等の合成樹脂製シートからなるベース材１０１上に、自己潤滑性（低摩擦係数特性）を有する固体である４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ：ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂系の潤滑膜１０２を積層してなる。

この潤滑部材１００はそれ自体が適度な柔軟性を有し、潤滑膜１０２側がホルダー６の突起部６６及び柔軟部材５の歯列５１に接触するよう、接着などの適宜手段を通じてガイド壁９３の壁面に装着されている。

従って、柔軟部材５とホルダー６は、潤滑部材１００上を摺動しながら指針７を運搬することになるが、潤滑部材１００により、柔軟部材５とガイド体９との摩擦抵抗が抑えられる。また潤滑部材１００は上記のように、潤滑性、低摩擦係数特性を有する固体からなり、例えば潤滑油のような流動性を持たないため、周囲部品への悪影響を排除でき、また再給油等の煩雑なメンテナンスの必要もない等、多くのメリットを有してる。

被覆パネル１０は、透視部４１、指標部４２、指針７のそれぞれを露出し、それ以外の領域を遮蔽するよう配置されている。

以上のように本実施形態によれば、表示面に所定情報を表示する表示装置２と、この表示装置２の前方に配置され表示面を透視可能とする透視部４１とこの透視部４１の周囲に配列された指標部４２とを有する指標板４と、表示面を視認可能に設けられる柔軟部材（移動体）５と、この柔軟部材５に設けられる指針７と、柔軟部材５を移動させることで指針７に指標部４２を指示させる駆動装置８と、柔軟部材５を移動可能に支持するガイド体（支持体）９とを備えており、柔軟部材５とガイド体９との接触部分に潤滑部材１００を設けたことにより、柔軟部材５とガイド体９との間の摩擦抵抗を小さくし、摩擦抵抗による各種問題を解消または軽減することができる。なお潤滑部材１００は、柔軟部材５とガイド体９の接触部分の少なくとも一部に設けてあればよい。

また、このような潤滑部材１００の採用は、本実施形態のように、指針７を運搬する移動体が指標部４２の配列形態に沿って延び駆動装置８によって長手方向に移動する柔軟部材５からなり、この柔軟部材５を移動案内する支持体が柔軟部材５を指標部４２に沿って移動案内するガイド体からなることで、移動体と支持体との摩擦が大きい構成に特に有用である。

また、本実施形態によれば、柔軟部材５が歯列５１を備えたギヤードベルトからなり、歯列５１の頂部を潤滑部材１００と部分接触させたことにより、接触面積を減少させ、摩擦抵抗を更に抑えることができる。

また、本実施形態によれば、潤滑部材１００の潤滑膜１０２として４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）を用いたが、他のフッ素樹脂としては、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、（ＰＶＤＦ：ポリビニリデンフルオライド）を用いて潤滑膜１０２を形成してもよい。また、フッ素樹脂以外の低摩擦材料としては、超高分子ポリエチレン樹脂や二硫化モリブデンを用いることも可能である。

また、本実施形態の場合、ホルダー６も柔軟部材５と同様にガイド体９と接触しながら移動するが、ホルダー６とガイド体９との接触部分だけに潤滑部材１００を設け、柔軟部材５とガイド体９との接触部分には設けないこともできる。この意味でホルダー６は本発明でいう移動体または移動体の一部に相当する。

図７は本発明の第２の実施形態を示す柔軟部材５の要部断面図であり、本実施形態は、柔軟部材５の歯列５１側（ガイド体９との摺動側）に前記第１の実施形態と同様なフッ素樹脂からなる潤滑膜１０２をコーティングして潤滑部材１００を構成したものである。なお図中、５２は例えばガラス繊維を織り込んだ布材を心材（インナー）、５３は心材の周囲を取り巻くゴム系材料からなるアウターであり、アウター５３の一側に歯列５１が形成され、その歯列５１表面を覆うように潤滑膜１０２がコーティングされている。

このように構成された本実施形態によっても、前記第１の実施形態と同様の効果を期待できる。

図８，図９は本発明の第３の実施形態を示すもので、図８は本実施形態による指針式計器の分解斜視図、図９はその要部断面であり、本実施形態では、指針７を運搬する移動体が硬質体からなる場合を示している。

すなわち、本実施形態による指針式計器は、表示装置２と、透視部４１と指標部４２とを有する指標板４と、透視部４１に対応する第２の透視部５０１を有する例えば合成樹脂製硬質体（剛体）からなるギヤホイール（移動体）５００と、このギヤホイール５００に装着される指針７と、ギヤホイール５００にギヤ連結され、これを移動させることで指針７に指標部４２を指示させる駆動装置８と、ギヤホイール５００を移動可能に支持する支持体９００とを備えており、この支持体９００とギヤホイール５００との接触部分であって、ギヤホイール５００のスラスト方向壁面に対向する支持体９００の受部に前記第１の実施形態と同様な潤滑部材１００が装着されている。なお潤滑部材１００はギヤホイール５００側に設けることもできる。

このように構成された本実施形態によっても、前記第１の実施形態と同様の効果を期待できる。

本実施形態による指針式計器の正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１中、被覆パネルとガイド体の一部を取り外した際の正面図で、柔軟部材の一部を拡大して示す図である。 図３中、指針付近の拡大正面図である。 同実施形態で採用されるホルダと柔軟部材との結合状態を示す要部斜視図である。 同実施形態で採用される潤滑部材の要部断面図である。 本発明の第２の実施形態を示す柔軟部材の要部断面図である。 本発明の第３の実施形態を示す指針式計器の分解斜視図である。 図８の要部断面である。

符号の説明

１ 回路基板
２ 表示装置
３ ケース体
４ 指標板
５ 柔軟部材（移動体）
６ ホルダー
７ 指針
８ 駆動装置
９ ガイド体（支持体）
１０ 被覆パネル
４１ 透視部
４２ 指標部
１００ 潤滑部材
５００ ギヤホイール（支持体）
９００ 支持体

Claims (3)

1. 表示面に所定情報を表示する表示装置と、
   この表示装置の前方に配置され前記表示面を透視可能とする透視部とこの透視部の周囲に配列された指標部とを有する指標板と、
   前記表示面を視認可能に設けられる移動体と、
   この移動体に設けられる指針と、
   前記移動体を移動させることで前記指針に前記指標部を指示させる駆動装置と、
   前記移動体を移動可能に支持する支持体とを備え、
   前記移動体と前記支持体との接触部分に潤滑部材を設けたことを特徴とする指針式計器。
2. 前記移動体が前記指標部の配列形態に沿って延び前記駆動装置によって長手方向に移動する柔軟部材からなり、前記支持体が前記柔軟部材を前記指標部に沿って移動案内するガイド体からなることを特徴とする請求項１記載の指針式計器。
3. 前記潤滑部材がフッ素樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の指針式計器。

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