JP2009186343A - 指示計器 - Google Patents

Abstract

【課題】振動に強く、コストダウンを可能とする指示計器を得る。
【解決方法】表示パネル６２と、表示パネル６２の外周に沿って指標部が配された表示板（表示部材）６１と、指標部を指示する指針５と、指針５を駆動する駆動本体２と、少なくとも表示板６１を照明する光源４とを備え、指針５が表示パネル６２の後方を迂回して指標部を指示可能に延設されてなり、指針５をその回動範囲に渡って移動可能に支持する案内支持部７を有する指示計器において、案内支持部７が指針５の移動中心に向かって開口しているとともに、指針５の一部を収容支持する支持溝７３を形成する第１及び第２部材７１，７２とからなるものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両等に搭載する指示計器に関するものであって、指針と表示板とから構成される指針式表示部の中央で電子式の表示パネルによって表示を行うために、指針が表示パネルの後方を迂回して表示板の前面に延出する形状の指示計器に関するものである。

この種の指示計器として、例えば下記特許文献１に記載のものがある。この指示計器は液晶パネルなどから構成される表示パネルと、この表示パネルの外周に沿って円弧状に形成された指標部が設けられた表示板と、この指標部を指示する指針と、この指針を駆動するべく表示パネルの背後に設けられた駆動本体と、表示パネルとは所定の間隔を確保しつつ駆動本体を搭載する回路基板と、この回路基板の前方に配置され表示板と表示パネルとを照明する光源とを備えている。駆動本体は表示パネルの裏面に向け回動可能に延出する指針軸を有し、指針の回転基部が駆動本体の指針軸に連結され、その指針は表示パネル上にて長手方向に延出するように回転基部の先端に装着される。指針は表示パネルの表面に沿い指標部を指示するように回転する。

また、下記特許文献２による指針式計器は、指針が駆動装置の回転軸に対して非同軸に移動するタイプの指針式計器であって、指標部を有する指標板と、指標部を指示する指針と、この指針を支持する支持体と、この支持体を回転軸の回転に応じて移動させる駆動装置とを備えている。指針にはこの指針の移動経路に沿って支持体を移動案内するガイド体に沿わせて移動させる連結部材が設けてある。そして支持体がガイド体と接触しながら回転する回転体を有し、この回転体はガイド体の両側に配置され、更にガイド体に噛み合う歯車でなるものである。
特開２００３−１４５０８号公報 特開２００５−１３４３０７号公報

しかしながら、特許文献１記載の指示計器では、過酷な条件の元で使用された場合、延出された指針が振動の影響を受けやすいといった問題点があった。この点を考慮して特許文献２に記載されているような移動案内構造を採用することが考えられるが、部品点数が増加して構造が複雑化し、コストがかかってしまうという問題点があった。

本発明は、この様な点に鑑みなされたもので、振動に強く、コストダウンを可能とする指示計器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、表示パネルと、前記表示パネルの外周に沿って指標部が配された表示部材と、前記指標部を指示する指針と、前記指針を駆動する駆動本体とを備え、前記指針が前記表示パネルの後方を迂回して前記指標部を指示可能に延設されてなり、前記指針をその回動範囲に渡って移動可能に支持する案内支持部を有する指示計器において、前記案内支持部が所定方向に向かって開口しているとともに、前記指針の一部を収容支持する支持溝を形成する第１及び第２部材とからなるものである。

また、本発明は、前記案内支持部は前記指針の移動中心もしくはその反対方向に向かって開口しており、前記指針は前記支持溝内に支持される指針基部を有し、前記指針基部に突起部を設け、前記支持溝に、前記突起部の前記案内支持部の開口方向への移動を規制する第１の規制部と、前記突起部の前記開口方向とは反対方向への移動を規制する第２の規制部と、前記突起部の前記開口方向とは直交する方向への移動を規制する第３の規制部とで形成され、前記突起部を前記指針の移動に伴って案内する案内凹部を設けたものである。

また、本発明は、前記第３の規制部と前記突起部とを面接触させるものである。

また、本発明は、前記突起部を除く前記指針の第１，第２の部材との対向部に隙間部を設けてなるものである。

また、本発明は、前記指針は前記支持溝内に保持される指針基部を有し、この指針基部と前記支持溝との間に前記指針の回動に伴って回転する回転部材を設けたものである。

振動に強く、コストダウンを可能とする指示計器を得ることができる。

以下、添付図面に基づいて本発明を適用した一実施形態を説明する。

図１から図７は本発明の第１の実施形態を示す。図１は指示計器の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は案内支持部の要部断面図、図４は指針基部の正面図、図５は案内支持部の斜視図、図６は指針の動作を示す正面図、図７は指針の動作を示す斜視図である。

図１から図７において本実施形態による指示計器は、ケース１と、駆動本体２と、駆動本体２の上方に配置される回路基板３と、回路基板３に複数個配置される光源４と、回路基板３を貫通して延出する指針軸３１の先端に装着固定される指針５と、回路基板３とは所定の間隔を確保して配置される表示ユニット６と、ケース１に支持され、指針５を回動可能に支持する案内支持部７と、ケース１と一体に形成され、案内支持部７の上方を観察者から視認されないように覆うリング８とから主に構成されている。

駆動本体２は、例えばステッピングモーターなどを適用したものであり、その駆動本体２上より延出した指針軸２１を有し、その先端に指針５が装着される。

回路基板３は、例えばガラスエポキシ基材からなる硬質の回路基板であり、その背面側に駆動本体２を備え、指針軸２１が回路基板３を貫通して表示ユニット６側に延出する。また、回路基板３の表示ユニット６側には指針軸２１を中心として複数の発光ダイオードなどの光源４が配置され、光源４に電力供給をする図示しない回路パターンが施されている。それら光源４からの照明光によって後述する表示板６１と、指針５とが照明される。

指針５は、指針本体５１と、回転基部５２と、連結部材５３とからなる。

指針本体５１は、指針５の回動移動に伴って表示板６１の後述する指標部を指示する指示部５１１と、この指示部５１１を支持する指針基部５１２とから構成されている。

指示部５１１は、例えば光透過性の合成樹脂を用いて棒形状に形成され、その背面または表面には図示しない赤のホットスタンプ層が印刷されている。また、指示部５１１はフック止めや溶着などの方法によって指針基部５１２に固定されている。

指針基部５１２は、指示部５１１に向かって延び指示部５１１を支持する支持部と、この支持部の端部両脇から指示部５１１の移動方向に沿って延び案内支持部７に支持される非支持部とを有して略Ｔ字形に形成されている。このように指針基部５１２をＴ字形に形成し、前記支持部の両脇から延びる前記非支持部を案内支持部７で支持することにより、指針基部５１２の傾きやがたつきを抑え安定支持が可能となる。また前記支持部の背面には連結部材５３が挿入固定される第１の連結穴５１３が形成され、前記非支持部の端部には指針軸２１の軸方向に突出する突起部５１４が形成され、この突起部５１４は、前記非支持部の表面及び底面に形成され、案内支持部７の後述する案内凹部に嵌入されるものである。

なお指針基部５１２には、図示しない光源が搭載され、その光源の光を指示部５１１に導入することで指示部５１１が発光するように構成されている。

回転基部５２は、例えば光透過性の合成樹脂からなり、回路基板３と表示ユニット６との間を回路基板３と平行に延びる第１の基部５４と、指針軸２１と平行に延びる第２の基部５５と、表示ユニット６の側方で指針本体５１と平行に延びる第３の基部５６とを有し、第１の基部５４と第２の基部５５とは第１のクランク部５７を通じて連結され、第２の基部５５と第３の基部５６とは第２のクランク部５８を通じて連結されている。

また第３の基部５６には、連結部材５３の指針基部５１２とは反対側が挿入連結される第２の連結穴５２１が形成され、第１の基部５４には、指針軸２１の先端が挿入連結される第３の連結穴５２２が形成されている。

連結部材５３は、例えば遮光性の合成樹脂からなり、指針本体５１と回転基部５２との間に介在され、連結部材５３の両端はそれぞれ第１の連結穴５１３と、第２の連結穴５２１に挿入固定されることで、指針本体５１と回転基部５２とが連結される。

表示ユニット６は、表示板（表示部材）６１と、表示パネル６２と、バックライト６３と、ケース体６４とから構成されている。

表示板６１は、例えば透光性の樹脂板に指針４の指示対象となる図示しない指標部（目盛や数字などからなる）を円弧状に印刷したものであり、その背面側（回路基板３側）には表示パネル６２が併設される。表示板６１の中央には表示パネル６２が観察者に視認可能となるように窓部６１１が設けられている。

表示パネル６２は、例えばＳＴＮ（Super Twisted Nematic）やＴＮ（Twisted Nematic）等の液晶表示パネルからなり、計器の中央に配置され、外気温情報、走行距離情報、燃費情報などからなる車両情報や、例えばナビゲーションユニットから送信される交通情報などを表示する。

また、表示パネル６２は例えば遮光性の合成樹脂からなるケース体６４によって支持され、表示パネル６２とケース体６４との間には表示パネル６２を後方から照明するためのＥＬや冷陰極管（ＣＣＴ）等を適用したバックライト６３が備えられている。

案内支持部７は、指針５（この場合、指針本体５１）をその回動範囲に渡って移動可能に支持するリング状部材からなり、ともに遮光性合成樹脂からなり各々がリング形状の第１の部材７１と、第２の部材７２とを指針軸２１の軸方向に組み合わせて構成されている。

第１の部材７１は、横断面が略逆「Ｌ」字形に形成され、第２の部材７２は、横断面が略「Ｌ」字形に形成され、これら第１，第２の部材７１，７２を組み合わせることで横断面「コ」字状の支持溝７３を形成している。

この支持溝７３は、指針５の一部である指針基部５１２を収容支持すると共に、指針５（指示部５１１）の移動中心（回転中心）に向かって開口し、指針基部５１２の移動中心側を露出する開口部７４を備えている。

またこの支持溝７３において指針基部５１２の各突起部５１４に対応する位置には、指針５の移動に伴って各突起部５１４を移動案内する一対の案内凹部７５が形成されている。

この案内凹部７５は、各々が開口部７４の開口方向と直交する方向に開口し、その内壁面を利用して突起部５１４（指針基部５１２）の開口部７４方向への移動を規制する第１の規制部７５１と、突起部５１４（指針基部５１２）の開口部７４方向とは反対方向への移動を規制する第２の規制部７５２と、突起部５１４（指針基部５１２）の開口部７４方向とは直交する方向への移動を規制する第３の規制部７５３とが形成され、これら第１〜第３の規制部７５１〜７５３と突起部５１４とは互いに面接触状態にて当接可能に構成することにより、突起部５１４（指針基部５１２）を各方向に位置規制するものである。

またこの場合、指針本体５１は、突起部５１４を除く指針基部５１２の支持溝７３との対向部に隙間部７６が形成されるように案内支持部７に支持される。

次に本実施形態による指示計器の組み付け例を説明する。
まずケース１内に駆動本体２等を搭載した回路基板３を収納固定する。次に指針軸２１に回転基部５２を連結する。次に指針軸２１上に表示ユニット６を配置して適宜手段によりケース１に収納固定する。次に案内支持部７を構成する第１，第２の部材７１，７２のうち、第２の部材７２をケース１に固定する。次に予め指示部５１１と指針基部５１２と連結部材５３とを連結して一体化しておいた組付体のうち、指針基部５１２を第２の部材７２上に配置して（下側）突起部５１４を（下側）案内凹部７５に嵌合すると共に連結部材５３の端部を回転基部５２の第２の連結穴５２１に挿入連結する。次に指針基部５１２の（上側）突起部５１４が第１の部材７１の（上側）案内凹部７５に嵌合するように、第２の部材７２に第１の部材７１を組み合わせて固定する。これにより指針本体５１が案内支持部７を通じて移動可能に支持される。最後にリング８をケース１に組み付けて案内支持部７等の非視認部品が観察者から視認されないようする。

次に本実施形態による指示計器の動作を説明する。
まず駆動本体２の指針軸２１が回転すると、これに連動して回転基部５２が回転する。回転基部５２の回転は、第２の連結穴５２１を通じて連結された連結部材５３を介して指針本体５１に伝わり、これにより指針本体５１が案内支持部７に支持された状態で表示ユニット６の周囲を回転移動する。

この際、第２の連結穴５２１は、指針軸２１の軸方向とは直交する方向に延びる長孔（長溝）として形成されており、この第２の連結穴５２１内における連結部材５３の位置は、図６及び図７に示すように、指針軸２１（回転基部５２）の回転移動に伴って変化するように構成されている。これにより、指針軸２１に対して指針５の軌道中心ＭＣをオフセットする（ずらす）ことができ、駆動本体２を配置する際に指針軸２１の位置を軌道中心ＭＣに一致させなくてもよくなるため、駆動本体２の配置自由度を向上させることができる。

この様に、本実施形態では、表示パネル６２と、表示パネル６２の外周に沿って指標部が配された表示部材６１と、指標部を指示する指針５と、指針５を駆動する駆動本体２と、少なくとも表示板６１を照明する光源４とを備え、指針５が表示パネル６２の後方を迂回して表示板６１の前方に至り、指針５をその回動範囲に渡って移動可能に支持する案内支持部７を有する指示計器において、案内支持部７が指針５の移動中心に向かって開口しているとともに、指針５の一部を収容支持する支持溝７３を形成する第１及び第２部材７１，７２とからなるように構成したことにより、指針５の位置を確実に規制でき、これによって振動の影響を受けにくい指示計器を得ることができる。

なお本実施形態では、案内支持部７が指針５の移動中心に向かって開口する例を示したが、前記指標部の位置によっては指針５の移動中心とは反対側を開口させてもよいし、指針５側の構造や案内支持部７を構成する第１部材７１，第２部材７２の構造や前記指標部の位置によっては任意の方向に開口させることが可能である。また本実施形態では、案内支持部７を閉じた円弧形状に設定したが、指針５の移動範囲等の事情に応じて一部が破断した円弧形状に設定することもできる。更に案内支持部７の形状は指針５（指針本体５１）の移動軌道等に応じて適宜設定が可能であり、必ずしも円弧状である必要はない。また本実施形態では、表示板６１を表示部材としたが、表示板６１を指標部のない化粧板とし、リング８に指標部を設けて表示部材としてもよいし、表示板６１とリング８の双方に指標部を設けて両部材を表示部材としてもよい。

また、指針５は支持溝７３内に支持される基部５１２を有し、指針基部５１２に突起部５１４を設け、支持溝７３に、突起部５１４の案内支持部７の開口方向への移動を規制する第１の規制部７５１と、突起部５１４の開口方向とは反対方向への移動を規制する第２の規制部７５２と、突起部５１４の開口方向とは直交する方向への移動を規制する第３の規制部７５３とで形成され、突起部５１４を指針５の移動に伴って案内する案内凹部７４を設けたことによって、指針５の位置を確実に規制でき、これによって振動の影響を受けにくい指示計器を得ることができる。

また、第３の規制部７５３と突起部５１４とを面接触させることによって、指針基部５１２を安定支持し、なおかつ傾きを防止でき、これによって振動の影響を受けにくい指示計器を得ることができる。

また、突起部５１４を除く指針５の第１，第２の部材７１，７２との対向部に隙間部７６を設けたことによって、案内凹部７４内での指針基部５１２の摩擦を低減することができ、これによって円滑作動を行うことができる。

図８は、本発明の第２の実施形態を示す案内支持部の要部断面図であり、本実施形態では円柱に形成した指針基部５１２の案内凹部７５と対向する位置に、指針基部５１２を軸として回転可能なローラ９０１が設けられる。一方、案内支持部７には、ローラ９０１を位置規制する案内凹部７４が設けられている。このような構造のもと、指針５が回動移動すると、案内支持部７内で指針基部５１２を軸にローラ９０１が指針５の移動方向と同じ方向に回転する。これにより第１実施形態と同様な効果が得られると共に、案内凹部７４内での指針基部５１２の摩擦を低減することができる。

図９は本発明の第３の実施形態を示す案内支持部の要部断面図であり、指針基部５１２の案内凹部７５と対向する位置にくぼみ部５１６が形成され、このくぼみ部５１６と案内凹部７５との間に例えば金属球からなるボール９０２が配置され、指針５の移動に伴ってその移動方向と同じ方向に回転可能に設けられている。これにより第１実施形態と同様な効果が得られると共に、摩擦を低減することができる。

本発明の第１実施形態となる指示計器の正面図。 図１のＡ−Ａ断面図。 同実施形態における指示計器の案内支持部の要部断面図。 同実施形態における指示計器の指示基部の要部詳細図。 同実施形態における指示計器の案内支持部の斜視図。 同実施形態における指針の動作を示す正面図。 同実施形態における指針の動作を示す斜視図。 本発明の第２実施形態における案内支持部の要部断面図。 本発明の第３実施形態における案内支持部の要部断面図。

符号の説明

１ ケース
２ 駆動本体
３ 回路基板
４ 光源
５ 指針
６ 表示ユニット
７ 案内支持部
８ リング
２１ 指針軸
５１ 指針本体
５２ 回転基部
５３ 連結部材
５４ 第１の基部
５５ 第２の基部
５６ 第３の基部
５７ 第１クランク部
５８ 第２クランク部
６１ 表示板（表示部材）
６２ 表示パネル
６３ バックライト
６４ ケース体
７１ 第１の部材
７２ 第２の部材
７３ 支持溝
７４ 開口部
７５ 案内凹部
７６ 隙間部
５１１ 指示部
５１２ 指針基部
５１３ 第１の連結穴
５１４ 突起部
５１６ くぼみ部
５２１ 第２の連結穴
５２２ 第３の連結穴
６１１ 窓部
７５１ 第１の規制部
７５２ 第２の規制部
７５３ 第３の規制部
９０１ ローラ
９０２ ボール

Claims (5)

1. 表示パネルと、
   この表示パネルの外周に沿って指標部が配された表示部材と、
   前記指標部を指示する指針と、
   この指針を駆動する駆動本体とを備え、
   前記指針が前記表示パネルの後方を迂回して前記指標部を指示可能に延設されてなり、前記指針をその回動範囲に渡って移動可能に支持する案内支持部を有する指示計器において、
   前記案内支持部が所定方向に向かって開口しているとともに、前記指針の一部を収容支持する支持溝を形成する第１及び第２部材とからなることを特徴とする指示計器。
2. 前記案内支持部は前記指針の移動中心もしくはその反対方向に向かって開口しており、
   前記指針は前記支持溝内に支持される指針基部を有し、
   前記指針基部に突起部を設け、前記支持溝に、前記突起部の前記案内支持部の開口方向への移動を規制する第１の規制部と、前記突起部の前記開口方向とは反対方向への移動を規制する第２の規制部と、前記突起部の前記開口方向とは直交する方向への移動を規制する第３の規制部とで形成され、前記突起部を前記指針の移動に伴って案内する案内凹部を設けたことを特徴とする請求項１記載の指示計器。
3. 前記第３の規制部と前記突起部とを面接触させることを特徴とする請求項２記載の指示計器。
4. 前記突起部を除く前記指針の前記第１，第２の部材との対向部に隙間部を設けてなる請求項１記載の指示計器。
5. 前記指針は前記支持溝内に保持される指針基部を有し、この指針基部と前記支持溝との間に前記指針の回動に伴って回転する回転部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の指示計器。
   

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