JP3738988B2 - メータおよびメータへの指針取付け方法 - Google Patents

メータおよびメータへの指針取付け方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メータおよびメータへの指針取付け方法に関し、特に、安全に指針を回転軸に取付けることができ、且つ製造工程を簡素化できるメータおよびメータへの指針取付け方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、様々なエネルギーの計測値、人や物等を乗せて運ぶ装置の様々な状態を示す計測値、等を指示する計器として電気式メータが用いられている。
【0003】
例えば一般的な車両には、走行スピード、エンジン回転数、等を指針で指示する電気式メータが装備される。このようなメータは、表示板、ケース、電気式ムーブメント、電気回路基板、裏カバー、等を備えている。表示板には車両スピード、エンジン回転数、等の数値が印刷表示されている。ケースには表示板を背後から照明する光源用のリフレクター等が備えられ、表示板と一体または別体に形成されている。電気回路基板には、指針を駆動する電気式ムーブメントや光源の他、種々の電気部品が取付けられている。電気回路基板はケースの背面に取付けられる。裏カバーは合成樹脂製であり、電気回路基板を覆うようにケースに取付けられている。
【0004】
ムーブメントは、その本体を貫通する金属製の回転軸を有している。ムーブメントの回転軸の一端部と他端部はムーブメント本体から突出しており、この一端部に指針が圧入固定される。また回転軸の他端部は、一端部に取付けられた指針の表示板に対する基準位置を調整するためにムーブメント本体から突出している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前述のメータの構成では、指針を取付ける際の荷重を先ず回転軸が受ける。ケースに裏カバーを取付けた状態で指針を回転軸の一端部に取付ける場合、回転軸へ加えられた荷重により電気回路基板へ回転軸の軸方向に直接応力が作用する。
【0006】
そこで、例えば、軸支持部および支持アームを有する金属製の回転軸支持台を別途用意し、裏カバーをケースに取付けない状態で、この回転軸支持台を用いて、指針をムーブメントの回転軸に取付ける。この場合、回転軸支持台の軸支持部に回転軸の他端部を支持させ且つ、支持アームに電気回路基板を支持させた状態で、回転軸の一端部に軸方向に指針が圧入固定される。そして指針を回転軸に取付けた後、裏カバーが取付けられていないメータを反転させ(即ち、ひっくり返し)、裏カバーをケースに取付けて、メータの組み立てが完了する。
【0007】
しかしながら、回転軸支持台を用いても、支持アームが電気回路基板を直接支持するため、回転軸への指針取付け時に電気回路基板に直接応力が作用し、これにより電気回路基板上の電気部品やハンダ付け部に応力が作用し、これらを損傷させる可能性がある。また、指針を回転軸に取付けた後に、裏カバーが無いメータを反転させて、指針を保護しながら裏カバーをケースに取付けねばならないので、メータの製造工程を煩雑にさせる。
【0008】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気回路基板へ直接応力を加えること無く回転軸に指針を安全に取付けることができ、且つ裏カバーをケースに取付けるためのメータ反転工程を不要とするメータおよびメータへの指針取付け方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のメータは、請求項1に記載したように、
指針と、
前記指針を取付け可能な一端部を有する回転軸を備え、前記回転軸の一端部と他端部を突出するように前記回転軸が貫通する電気式ムーブメントと、
前記回転軸の一端部が挿通される挿通孔を有し、前記回転軸を前記挿通孔に挿入しながら前記ムーブメントが取付けられ且つ電気的に接続される電気回路基板と、
前記回転軸の一端部を露出するように収容する開口部を有し、前記電気回路基板の表面を覆うケースと、
前記電気回路基板を前記ケースに固定するための固定手段と、
前記回転軸の他端部を露出する露出孔を有し、前記ムーブメントが取付けられた前記電気回路基板の裏面を覆うように前記ケースに取付けられる裏カバーと、
を備え、
前記回転軸の他端部が前記裏カバーの前記露出孔を介して回転軸支持台により支持されながら、前記指針が前記回転軸の一端部を軸方向に押圧して取付けられるメータにおいて、
前記固定手段は前記裏カバーに形成された複数のボスを含み、
前記裏カバーが前記ケースに取付けられるとき、前記ボスが前記電気回路基板を前記ケースに向けて押圧して前記ケースに固定することを特徴としている。
【0010】
また、本発明のメータへの指針取付け方法は、請求項3に記載したように、
指針を取付け可能な一端部を有する回転軸を備え、前記回転軸の一端部と他端部を突出するように前記回転軸が貫通する電気式ムーブメントと、前記回転軸の一端部が挿通される挿通孔を有し、前記回転軸を前記挿通孔に挿入しながら前記ムーブメントが取付けられ且つ電気的に接続される電気回路基板と、前記回転軸の一端部を露出するように収容する開口部を有し、前記電気回路基板の表面を覆うケースと、前記電気回路基板を前記ケースに固定するための固定手段と、前記回転軸の他端部を露出する露出孔を有し、前記ムーブメントが取付けられた前記電気回路基板の裏面を覆うように前記ケースに取付けられる裏カバーと、を備えたメータを設け、
前記回転軸の他端部を前記裏カバーの前記露出孔を介して支持し、
前記指針で前記回転軸の一端部を軸方向に押圧しながら、前記指針を取付けるメータへの指針取付け方法において、
前記固定手段は前記裏カバーに形成された複数のボスを含み、そして
前記メータを設けるステップが、前記ボスにより前記電気回路基板を前記ケースに向けて押圧しながら前記裏カバーを前記ケースに取付けて、前記電気回路基板を前記ケースに固定するステップを含むことを特徴としている。
【0011】
請求項1および3に記載の発明によれば、裏カバーをケースに取付けた状態で指針を回転軸の一端部に取付けることが可能である。従って、指針を回転軸に取付けた後に、裏カバーが無いメータを反転させて、指針を保護しながら裏カバーをケースに取付けるといった煩雑な工程を無くすことができる。これにより、メータの製造工程は、よりシンプルとなり、製造コストを抑えることができる。
【0012】
また請求項1および3に記載の発明によれば、ムーブメントが取付けられた電気回路基板が固定手段によりケースに固定され、ケースに取付けられた裏カバーの露出孔を介してムーブメントの回転軸の他端部が支持されながら、指針が回転軸の一端部を軸方向に押圧して取付けられる。これにより、電気回路基板に直接応力が加わらず、電気回路基板上に取付けられた電気部品やそのハンダ付け部を損傷することがない。
【0013】
尚、指針取付け時に金属製の回転軸の他端部を裏カバーの露出孔を介して支持する回転軸支持台等の治具は、電気回路基板に応力が加わらないように、回転軸に加えられた荷重に耐えうるものが好ましい。回転軸支持台等の当該治具は金属製であることも好ましいが、電気回路基板に応力が作用しないように、回転軸に加えられた荷重に耐えうるものであれば、少なくとも回転軸の他端部を軸支する治具の部分は金属製である必要はなく、合成樹脂製であってもよい。また、回転軸の他端部を軸支する治具の当該部分は、電気回路基板に応力が加わらないような高さに調整されていることが好ましい。言い換えれば、回転軸の他端部を軸支する治具の当該部分は、指針取付け時に回転軸の他端部と接しても、電気回路基板を撓ませないような高さ寸法であることが好ましい。
【0015】
また請求項1および3に記載の発明によれば、裏カバーがケースに取付けられるとき、裏カバーに形成された複数のボスが固定手段として電気回路基板をケースに向けて押圧して固定する。これにより、電気回路基板がケースに対して安定して固定される。
【0016】
また、本発明のメータは、請求項1に従属する請求項に記載したように、前記裏カバーが前記ケースに接する外枠を有し、前記指針が前記回転軸に取付けられるとき、前記裏カバーの前記外枠が前記ケースを支持することを特徴としている。これに関連して、本発明のメータへの指針取付け方法は、請求項3に従属する請求項に記載したように、前記裏カバーが前記ケースに接する外枠を有し、そして前記メータを設けるステップが、前記回転軸に前記指針を取付ける前に前記裏カバーを前記ケースに取付け、そして前記回転軸に前記指針を取付けるときに前記外枠により前記ケースを支持するステップを含むことを特徴としている。
【0017】
請求項およびに記載の発明によれば、指針取付け時に裏カバーの外枠がケースを支持するため、電気回路基板に直接応力が作用せず、該裏カバーの外枠が回転軸の他端部を軸支する回転軸支持台等の治具と協働して、指針を回転軸の一端部に安全に圧入固定できる。
【0018】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明の実施の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
添付の図1から図3に示されるような、車両に装備されるメータ1を一例として本発明を説明する。図1は本発明によるメータ1の構成の一例を示す分解斜視図と、指針取付け用治具である回転軸支持台20の一例を示す斜視図とを含む図であり、図2は電気式ムーブメント11の回転軸12への指針取付けを説明する本発明のメータ1の要部断面図であり、図3は図2の回転軸支持台20の変形例20aを示す図である。
【0020】
メータ1は、指針2と、表示板4と、ケース8と、電気回路基板9と、電気式ムーブメント11と、裏カバー13と、を備えている。表示板4は、例えば合成樹脂製であり、指針2とケース8との間に位置するようケース8と一体または別体に形成されている。表示板4がケース8と別体の場合は、係止手段(不図示)により表示板4をケース8に係止すればよい。表示板4には、指針2により指し示される車両スピード、エンジン回転数、等の数値や、種々の意匠が印刷表示されている。その他、リテ−ナ(不図示)、表ガラス(不図示)、等が表示板4の前面に取付けられてもよい。
【0021】
指針2を駆動する電気式ムーブメント11は、例えば電動モータであり、指針2を取付け可能な一端部12aを有する金属製の回転軸12を備える。回転軸12は、その一端部12aと他端部12bを突出するようにムーブメント11の本体を貫通する。指針2は、例えば合成樹脂製であり、中空を有する管部3を備えている。この管部3に回転軸12の一端部12aを圧入して指針2が回転軸12に固定される。
【0022】
電気回路基板9は、硬質絶縁基板および該基板上に導体の回路パターンを有する例えばプリント配線板である。電気回路基板9は、ムーブメント11の回転軸12の一端部12aが挿通される挿通孔10を有する。回転軸12が挿通孔10に挿入されながら、ムーブメント11は電気回路基板9に取付けられ且つ電気回路基板9の回路パターンに電気的に接続される。電気回路基板9には、ムーブメント11の他、各種メータの照明や表示板4の種々の意匠を透過表示するための照明に用いられる光源(例えば、発光ダイオード)等の種々の電気部品が取付けられ、電気回路基板9の回路パターンに電気的に接続されている。
【0023】
ケース8は、例えば合成樹脂製であり、一体成形により表示板4を含む形態でもよいし、別体成形により表示板4とは独立した形態でもよい。ケース8は、回転軸12の一端部12aを露出するように回転軸12を収容する開口部7を有している。この開口部7は、電気回路基板9の挿通孔10および表示板4に形成された指針穴6と連通している。ケース8は、電気回路基板9の表面を覆うように設けられている。ケース8には、表示板4を背後から照明する電気回路基板9の光源用の灯室を形成する導光路、リフレクター、等が備えられている。
【0024】
裏カバー13は、例えば合成樹脂製であり、回転軸12の他端部12bを露出する露出孔15を有している。裏カバー13は、ムーブメント11が取付けられた電気回路基板9の裏面を覆うようにケース8に取付けられている。裏カバー13は、その複数の固定部17と、それらに対応するケース8の固定部18とを係合させることにより、ケース8に固定される。固定部17をケース8に向けて延長する固定アームとし、固定部18を該固定アームと係合する固定穴としてもよい。逆に、固定部18を裏カバー13に向けて延長する固定アームとし、固定部17を該固定アームと係合する固定穴としてもよい。その代わりとして、固定部17と固定部18を両方とも穴として形成し、別途棒状固定部材を固定部17と固定部18に挿通させて固定してもよい。更に、裏カバー13の内面に固定ネジ挿通用の筒状部を突出させて設け、該筒状部に対応する電気回路基板9の箇所に筒状部が挿通する穴を設けて筒状部先端をケース8の裏面に接触可能とし、そして該穴に対応するケース8の裏面の箇所に固定ネジ挿通用の穴を設けて、固定ネジを筒状部から挿入してケース8の該穴に螺合させて裏カバー13をケース8に固定してもよい。その代わりとして、ケース8の裏面に固定ネジ挿通用の筒状部を突出させて設け、該筒状部に対応する電気回路基板9の箇所に筒状部が挿通する穴を設けて筒状部先端を裏カバー13の裏面に接触可能とし、そして該穴に対応する裏カバー13の内面の箇所に固定ネジ挿通用の穴を設けて、固定ネジを裏カバー13の該穴から挿入してケース8の筒状部に螺合させて裏カバー13をケース8に固定してもよい。尚、裏カバー13は、ケース8に接する外枠13aを有している。この外枠13aは、指針2を回転軸12に取付けるときにケース8を支持する。
【0025】
電気回路基板9は固定手段によりケース8に固定される。固定手段は電気回路基板9をケース8に固定するためのものであり、例えば、ネジ、押圧部材、係合部材、接着剤、等が挙げられる。ネジを採用する場合は、電気回路基板9とケース8をネジ止めにより固定する。押圧部材を採用する場合は、電気回路基板9をその裏面からケース8に向けて押圧して固定する。係合部材を採用する場合は、電気回路基板9とケース8それぞれに係合部材を設け、それらを係合させて電気回路基板9をケース8に固定する。接着剤を採用する場合は、電気回路基板9とケース8とを接着剤で固定する。
【0026】
当該固定手段の一例として、裏カバー13の内面には複数のボス14が形成されている。裏カバー13は、ボス14で電気回路基板9の裏面をケース8に向けて押圧しながら、ケース8に取付けられ、これにより電気回路基板9をケース8に固定する。ボス14が押圧する電気回路基板9の箇所は、ムーブメント11と、種々の電気部品と、回路パターンとを避けた電気回路基板9の箇所が好ましい。ボス14の形状は任意であるが、電気回路基板9をケース8に固定するのに適した形状であることが望ましい。尚、ボス14の数には特に制限を設けないが、3つのボス14を裏カバー13の内面の適宜な箇所に形成して、電気回路基板9を当該ボス14の3点で支持させれば、電気回路基板9を安定してケース8に固定することができる。
【0027】
次に、特に図2を参照して回転軸12への指針2の取付けを説明する。
先ず、回転軸12への指針2の取付け前に、回転軸12の一端部12aを挿通孔10に挿入しながらムーブメント11を電気回路基板9に取付けて電気的に接続し、回転軸12の一端部12aを開口部7により露出するように電気回路基板9の表面をケース8で覆い、そしてムーブメント11が取付けられた電気回路基板9の裏面を覆うようにケース8に裏カバー13を取付けて回転軸12の他端部12bを露出孔15から露出させる。このとき、例えばボス14により電気回路基板9をケース8に向けて押圧しながら裏カバー13をケース8に取付けて、電気回路基板9をケース8に対して固定する。
【0028】
指針2の取付け時に回転軸12の他端部12bを裏カバー13の露出孔15を介して支持する治具として、例えば回転軸支持台20を準備する。回転軸支持台20は、支持面21と、該支持面21上に設けられた軸支持部22を有する。この回転軸支持台20上に前述の組み立て状態(指針2無し)のメータ1を設置する。このとき、回転軸12の他端部12bが裏カバー13の露出孔15を介して回転軸支持台20の軸支持部22により支持されている。そして、指針2の管部3に回転軸12の一端部12aが圧入されるように、指針2を回転軸12の軸方向に押圧して取付ける。裏カバー13がケース8に接する外枠13aを有しているので、指針2の回転軸12への取付け時に外枠13aによりケース8が支持される。更に、前述のように裏カバー13の内面またはケース8の裏面に固定ネジ挿通用の筒状部を設けて、指針2の回転軸12への取付け時にこの筒状部によりケース8を支持してもよい。
【0029】
このように、裏カバー13をケース8に取付けた状態で指針2を回転軸12の一端部12aに取付けることが可能である。従って、従来技術のように、指針を回転軸に取付けた後に、裏カバーが無いメータを反転させて、指針を保護しながら裏カバーをケースに取付けるといった煩雑な工程を無くすことができる。これにより、メータの製造工程は、よりシンプルとなり、製造コストを抑えることができる。
【0030】
また、ムーブメント11が取付けられた電気回路基板9が固定手段(この例ではボス14)によりケース8に固定され、ケース8に取付けられた裏カバー13の露出孔15を介してムーブメント11の回転軸12の他端部12bが回転軸支持台20の軸支持部22により支持されながら、指針2が回転軸12の一端部12aを軸方向に押圧して取付けられる。従って、指針取付け時に回転軸12の軸方向に掛かる荷重を回転軸支持台20の軸支持部22が受けるため、電気回路基板9に直接応力を加えなくて済み、電気回路基板9上に取付けられた電気部品やそのハンダ付け部を損傷させることがない。
【0031】
尚、回転軸支持台20は、電気回路基板9に直接応力が作用しないように、回転軸12に加えられた荷重に耐えうるものが好ましい。回転軸支持台20は金属製であることも好ましいが、電気回路基板9に応力が作用しないように、回転軸12に加えられた荷重に耐えうるものであれば、少なくとも回転軸12の他端部12bを軸支する回転軸支持台20の軸支持部22は金属製である必要はなく、合成樹脂製であってもよい。また、軸支持部22は、電気回路基板9に応力が作用しないような高さに調整されていることが好ましい。言い換えれば、軸支持部22は、指針取付け時に回転軸12の他端部12bと接しても、電気回路基板9を撓ませないような高さ寸法であることが好ましい。
【0032】
図2に示されるように、裏カバー13の裏面と回転軸支持台20の支持面21とが面接触しており、この面接触によりメータ1が回転軸支持台20に対して安定して設置される。しかしながら、図1に示されるように、裏カバー13の裏面に突起物16が存在するような場合は、突起物16に対応する回転軸支持台20の支持面21の箇所に適宜凹部を設ければよい。メータ1の回転軸支持台20に対する位置決めは、裏カバー13の外枠13aと、図1に示されるような回転軸支持台20の壁部23とで実施されてもよいが、前述のような突起物16と支持面21の凹部とで実施してもよい。
【0033】
図3は、図2の回転軸支持台20の変形例である回転軸支持台20aを示す図であり、回転軸支持台20aは、支持面21aと、該支持面21a上に設けられた軸支持部22aと、スペーサ24を有する。この回転軸支持台20aによれば、スペーサ24により裏カバー13の裏面と支持面21aとの間にギャップが生じるので、裏カバー13の裏面の突起物16をこのギャップ内に収容することができる。この場合、メータ1の回転軸支持台20aに対する位置決めは、裏カバー13の外枠13aと、図1に示されるような壁部23とで実施される。尚、図3に示されるように、回転軸支持台20aのスペーサ24と裏カバー13のボス14とを一直線上に配置してもよい。
【0034】
本発明は、前述した実施形態および変形例に限定されるものではなく、適宜、変形,改良,等が可能である。その他、前述した変形例を含む実施形態における各構成要素の材質,形状,寸法,形態,数,配置個所,等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【0035】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、裏カバーをケースに取付けた状態で指針を回転軸の一端部に取付けることが可能である。従って、指針を回転軸に取付けた後に、裏カバーが無いメータを反転させて、指針を保護しながら裏カバーをケースに取付けるといった煩雑な工程を無くすことができる。これにより、メータの製造工程は、よりシンプルとなり、製造コストを抑えることができる。また、電気回路基板に直接応力を作用させなくて済み、電気回路基板上に取付けられた電気部品やそのハンダ付け部に荷重が加わらない。
更に、本発明によれば、裏カバーがケースに取付けられるとき、裏カバーに形成された複数のボスが固定手段として電気回路基板をケースに向けて押圧して固定する。これにより、電気回路基板がケースに対して安定して固定される。
更に、本発明によれば、指針取付け時に裏カバーの外枠がケースを支持するため、電気回路基板に直接応力が作用せず、該裏カバーの外枠が回転軸の他端部を軸支する回転軸支持台等の治具と協働して、安全に指針を回転軸の一端部に圧入固定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるメータの構成の一例を示す分解斜視図と、指針取付け用治具である回転軸支持台の一例を示す斜視図とを含む図である。
【図2】ムーブメントの回転軸への指針取付けを説明する本発明のメータの要部断面図である。
【図3】図2の回転軸支持台の変形例を示す図である。
【符号の説明】
1 メータ
2 指針
7 開口部
8 ケース
9 電気回路基板
10 挿通孔
11 電気式ムーブメント
12 回転軸
12a 一端部
12b 他端部
13 裏カバー
14 ボス(固定手段)
15 露出孔

Claims (4)

  1. 指針と、
    前記指針を取付け可能な一端部を有する回転軸を備え、前記回転軸の一端部と他端部を突出するように前記回転軸が貫通する電気式ムーブメントと、
    前記回転軸の一端部が挿通される挿通孔を有し、前記回転軸を前記挿通孔に挿入しながら前記ムーブメントが取付けられ且つ電気的に接続される電気回路基板と、
    前記回転軸の一端部を露出するように収容する開口部を有し、前記電気回路基板の表面を覆うケースと、
    前記電気回路基板を前記ケースに固定するための固定手段と、
    前記回転軸の他端部を露出する露出孔を有し、前記ムーブメントが取付けられた前記電気回路基板の裏面を覆うように前記ケースに取付けられる裏カバーと、
    を備え、
    前記回転軸の他端部が前記裏カバーの前記露出孔を介して回転軸支持台により支持されながら、前記指針が前記回転軸の一端部を軸方向に押圧して取付けられるメータにおいて、
    前記固定手段は前記裏カバーに形成された複数のボスを含み、
    前記裏カバーが前記ケースに取付けられるとき、前記ボスが前記電気回路基板を前記ケースに向けて押圧して前記ケースに固定することを特徴とするメータ。
  2. 前記裏カバーは前記ケースに接する外枠を有し、前記指針が前記回転軸に取付けられるとき、前記裏カバーの前記外枠が前記ケースを支持することを特徴とする請求項1に記載したメータ。
  3. 指針を取付け可能な一端部を有する回転軸を備え、前記回転軸の一端部と他端部を突出するように前記回転軸が貫通する電気式ムーブメントと、前記回転軸の一端部が挿通される挿通孔を有し、前記回転軸を前記挿通孔に挿入しながら前記ムーブメントが取付けられ且つ電気的に接続される電気回路基板と、前記回転軸の一端部を露出するように収容する開口部を有し、前記電気回路基板の表面を覆うケースと、前記電気回路基板を前記ケースに固定するための固定手段と、前記回転軸の他端部を露出する露出孔を有し、前記ムーブメントが取付けられた前記電気回路基板の裏面を覆うように前記ケースに取付けられる裏カバーと、を備えたメータを設け、
    前記回転軸の他端部を前記裏カバーの前記露出孔を介して支持し、
    前記指針で前記回転軸の一端部を軸方向に押圧しながら、前記指針を取付けるメータへの指針取付け方法において、
    前記固定手段は前記裏カバーに形成された複数のボスを含み、そして
    前記メータを設けるステップが、前記ボスにより前記電気回路基板を前記ケースに向けて押圧しながら前記裏カバーを前記ケースに取付けて、前記電気回路基板を前記ケースに固定するステップを含むことを特徴とするメータへの指針取付け方法。
  4. 前記裏カバーは前記ケースに接する外枠を有し、そして前記メータを設けるステップが、前記回転軸に前記指針を取付ける前に前記裏カバーを前記ケースに取付け、そして前記回転軸に前記指針を取付けるときに前記外枠により前記ケースを支持するステップを含むことを特徴とする請求項3に記載したメータへの指針取付け方法。
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