JP2005077162A - 指針式計器 - Google Patents

Abstract

【課題】 駆動軸をスムーズに回転させることが可能な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、透視部４１の周囲を指標部４２に沿って延びる柔軟部材５と、この柔軟部材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により指針７を指標部４２に沿って移動させる駆動装置８とを備え、駆動装置８が柔軟部材５に連結される回転体８３と、この回転体８３を回転させる駆動軸８１とを有し、この駆動軸８１は回転体８３を貫通して前方に延びる自由端部８１ｂを有し、この自由端部８１ｂが支持体８５によって軸受されてなる。
【選択図】 図６

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。

この種のセンターレスタイプの指針式計器としては、例えば下記特許文献１、２に記載されているものが知られている。特許文献１に記載の指針式計器は、環状のギヤホイールに指針を固定し、この指針付き回転移動体を駆動装置を通じて回転させることにより、透視部の外周で指針式表示を行う構成である。一方、特許文献２に記載の指針式計器は、帯状の柔軟部材に指針を固定し、この指針付き帯状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る。この場合、駆動装置は棒状に延びる駆動軸と、この駆動軸を回転駆動させる本体部とで構成され、駆動軸の端部に筒状の回転体が固定されている。そして、この回転体には帯状柔軟部材が架設されており、本体部によって駆動軸が回転駆動すると、この駆動軸の回転駆動に伴い回転体が回転し、回転体と連結された帯状柔軟部材をその長手方向に移動させることで、透視部の外周で指針式表示を行うものである。
特開２０００−１３１０９９号公報 欧州特許出願公開第０８９５５７９号明細書

このようにセンターレスタイプの指針式計器には、ギヤホイールによって指針を移動させるものと、帯状柔軟部材によって指針を移動させるものが知られているが、指針の移動経路が真円に固定されるギヤホイールタイプに対し、帯状柔軟部材タイプは、指針の移動経路を比較的自由に設定できるという利点を有している。

しかしながら、特許文献２に記載されている帯状柔軟部材タイプの指針式計器では、駆動軸の端部に回転体が固定されていると共に、この回転体の外表面に帯状柔軟部材が架設されている構成である。従って、回転体には常時、帯状柔軟部材側から帯状柔軟部材の長手方向に引っ張り力が加わっており、かかる引っ張り力が回転体に作用すると、この力は回転体に連結されている駆動軸にも作用するようになっている。この際、駆動装置の本体部とこの本体部に回転可能に固定されている駆動軸との間には、駆動軸を回転駆動させるための微小なクリアランスが設けられているため、前記引っ張り力により駆動軸は部分的に前記クリアランスを塞ぐように傾いて本体部と接触するように固定されてしまう。この結果、駆動軸とこれに接触する本体部との摩擦力が増大してしまうため、駆動軸のスムーズな回転が阻害されてしまうという問題があり、更なる改良の余地が残されていた。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、駆動軸をスムーズに回転させることが可能な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、前記透視部の周囲を前記指標部に沿って延びる柔軟部材と、この柔軟部材に固定される指針と、前記柔軟部材をその長手方向に移動させることにより前記指針を前記指標部に沿って移動させる駆動装置とを備え、前記駆動装置が前記柔軟部材に連結される回転体と、この回転体を回転させる駆動軸とを有し、この駆動軸は前記回転体を貫通して前方に延びる自由端部を有し、この自由端部が支持体によって軸受されて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、駆動軸をスムーズに回転させることが可能な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、本発明の実施形態を示すもので、図１は本発明の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はホルダーと柔軟部材との結合状態を示す要部斜視図、図６は図３のＢ−Ｂ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２や駆動装置８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、前記表示パネルの表示面が観察者に臨むように、回路基板１上に配置されている。なお表示装置２の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。また、ケース体３は図３中、右下に配置されている駆動装置８を保持している。

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円弧状に配列された文字や目盛等の指標部４２とを備えている。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４１は貫通部ではなく、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、伸縮性は持たないようになっている。

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の後述する回転体及びテンションローラＲに架設されている。

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、図６に詳しく示すように回路基板１（ケース体３）の板面方向と直交する方向に延びる駆動軸８１と、この駆動軸８１の下端側を収納保持してなる本体部８２とを有しており、本体部８２の表面から露出する駆動軸８１の露出部８１ａの略中央部には柔軟部材５の歯列５１と連結される駆動歯車からなる回転体８３が嵌挿されている。なお、８４は本体部８２の表面周囲に薄板状に延長形成されてなる延長部である。

そして、本実施形態では駆動装置８がケース体３に装着されることになるが、この際、駆動装置８はその本体部８２の主要部がケース体３に設けた孔部３１を貫通してケース体３の背後に位置しており、しかも本体部８２よりも径大となる延長部８４がケース体３の孔部３１周縁と当接して抜け止めされている。

これにより駆動装置８はケース体３によって仮保持されることになるが、これに加えて本体部８２の延長部８４にはネジＳが貫通する一対のネジ孔８４ａが形成されると共に、ケース体３側には各ネジ孔８４ａに連通する断面凹部形状からなる一対の取付部３２が形成されており、延長部８４の表面側からネジＳをネジ孔８４ａを介して取付部３２に螺合することにより駆動装置８がケース体３に固定（装着）されるようになっている。なお、駆動装置８とケース体３との固定手段はネジ固定に限定されることはなく、例えば溶着等の任意の固定手段を適用することができる。

また８５は、回転体８３を貫通して回転体８３の前方に延びる露出部８１ａの端部（自由端部）８１ｂを軸受するための支持体であり、この支持体８５は、例えばポリアセタール等の合成樹脂からなり、回転体８３を覆うようにケース体３上に配設されている。なお本実施形態では、支持体８５は、断面「Ｌ」字状に形成されており、回転体８３を覆う板状からなる平板部８６と、この平板部８６の端部とこれに対向するケース体３端部との間に介在する脚部８７とを備えている。そして、この脚部８７の底面がケース体３に対して所定の手段を用いて接合又は固定されることで、平板部８６は脚部８７を通じてケース体３上に保持されている。

また、平板部８６には駆動軸８１の自由端部８１ｂが貫通する軸孔８６ａが設けられており、この軸孔８６ａに自由端部８１ｂを貫通させることで自由端部８１ｂが平板部８６（支持体８５）によって軸受されるようになっている。

この際、回転体８３に常時、柔軟部材５側からの引っ張り力が加わっているため、回転体８３自体が前記引っ張り力に応じて図６中、矢印Ｃ方向となる柔軟部材５の長手方向に沿い傾斜してしまう。すると、これに伴い回転体８３に固定されている駆動軸８１が矢印Ｃ方向に傾斜して駆動軸８１が本体部８２と接触し、駆動軸８１と本体部８２との摩擦力が増加してしまう。ところが、本実施形態では駆動軸８１が回転体８３の前方に延びる自由端部８１ｂ有し、この自由端部８１ｂが平板部８６の軸孔８６ａによって軸受されているため、前記引っ張り力が回転体８３を通じて駆動軸８１に作用したとしても、駆動軸８１の自由端部８１ｂが軸孔８６ａに軸受されることで駆動軸８１の矢印Ｃ方向への傾斜は防止されるようになっている。従って、このように駆動軸８１の傾斜が規制されることで駆動軸８１の本体部８２に対する摩擦力の増加が抑制されるため、駆動軸８１をスムーズに回転させることが可能となる。

ガイド体９は、共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、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、第１のガイド壁９３の第２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と直接接触し、指針７及び柔軟部材５を移動案内し、透視部４１の外周における指針７による指標部４２の指示を可能にしている。

ここで、柔軟部材５と第１のガイド壁９３との関係に注目すると、柔軟部材５はその歯列５１が第１のガイド壁９３側を向くように配置されており、歯列５１の頂部がガイド壁９３に点接触するように構成されている。

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に配置されている。

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の前方に配置され前記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、透視部４１の周囲を指標部４２に沿って延びる柔軟部材５と、この柔軟部材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により指針７を指標部４２に沿って移動させる駆動装置８とを備え、駆動装置８が柔軟部材５に連結される回転体８３と、この回転体８３を回転させる駆動軸８１とを有し、この駆動軸８１は回転体８３を貫通して前方に延びる自由端部８１ｂを有し、この自由端部８１ｂが支持体８５によって軸受されてなることにより、駆動軸８１の矢印Ｃ方向への傾斜が抑制され、これにより駆動軸８１をスムーズに回転させることができる。

また本実施形態では、駆動軸８１を１本の軸によって形成したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば駆動軸を２本の軸によって分割形成し、これら２本の軸を回転体を介して固定してもよい。

また本実施形態では、支持体８５を構成する平板部８６と脚部８７とが一体に形成された場合について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば平板部８６と脚部８７とを別部材により形成し両者を固定してもよいし、あるいはケース体３と脚部８７とを一体形成し、この脚部８７を平板部８６に固定してもよい。

また本実施形態では、歯列５１を柔軟部材５の片側だけに形成したが、両側、すなわち第１のガイド壁９３側及び第２のガイド壁９４側に設けてもよい。

また本実施形態では、柔軟部材５として、ギヤードベルトを採用したが、通常のフラットベルトを用いてもよい。

なお本実施形態では、指針７の移動経路を指標部４２の配列形状に対応させて、略真円に沿った形状としたが、柔軟部材５を用いて指針７を移動させることにより、指針７の移動経路は、自由に設定が可能である。

本発明の第１の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。 同実施形態にて採用されるホルダーと柔軟部材との結合状態を示す要部斜視図である。 図３のＢ−Ｂ断面図である。

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
６ ホルダー
７ 指針
８ 駆動装置
９ ガイド体
１０ 被覆パネル
４１ 透視部
４２ 指標部
５１ 歯列
８１ 駆動軸
８１ａ 露出部
８１ｂ 端部（自由端部）
８２ 本体部
８３ 回転体
８５ 支持体
８６ 平板部
８７ 脚部

Claims (1)

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、
   前記透視部の周囲を前記指標部に沿って延びる柔軟部材と、
   この柔軟部材に固定される指針と、
   前記柔軟部材をその長手方向に移動させることにより前記指針を前記指標部に沿って移動させる駆動装置とを備え、
   前記駆動装置が前記柔軟部材に連結される回転体と、この回転体を回転させる駆動軸とを有し、
   この駆動軸は前記回転体を貫通して前方に延びる自由端部を有し、この自由端部が支持体によって軸受されてなることを特徴とする指針式計器。

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