JP5360998B2 - Meter assembly guide assembly structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、計器類の文字板の数字などを指し示す指針を照明するメータ装置に係り、特に指針照明用の光源からの光の漏れを効果的に防止させて指針へ導光させることができるメータ装置の指針組付構造に関するものである。 The present invention relates to a meter device that illuminates a pointer indicating a number or the like on a dial plate of an instrument, and in particular, a meter that can effectively prevent light leakage from a light source for illuminating a pointer and guide the pointer to the pointer. The present invention relates to a structure for assembling the pointer of the device.
車両等に搭載されるこの種のメータ装置にあっては、一般に、文字、数字、及び目盛り等が設けられた文字板を照明したり、文字板の文字や数字などを指し示す指針を裏面側から専用の光源などで照明するようになっており、このようなメータ装置としては、例えば特許文献1乃至特許文献2に記載のものなどが知られている。
In this type of meter device mounted on a vehicle or the like, generally, a dial provided with letters, numbers, scales, etc. is illuminated, or a pointer indicating the letters or numbers on the dial is provided from the back side. Illumination is performed using a dedicated light source or the like, and examples of such a meter device include those described in
このうち、図5に示すように、特許文献1に記載のメータ装置100には、パネル101と、透明材料で形成され、パネル101の表面101Aに沿って回動可能な指針102と、何れも透明材料で形成され、指針102を先端に一体に組付けた指針軸103及びこれを一体に嵌合させた回転軸104と、回転軸104をギア列105を介して回転駆動させるモータ106と、ギア列105及びモータ106を収容するハウジング107と、このハウジング107を取付けた背面板を構成するプリント基板108と、このプリント基板108に取付けたソケット109に取付けた光源110と、を備えている。また、図5(B)に示すように、指針102は、基端部側に円筒状の孔102Aを設けたハブ102Bが形成されて指針軸103に嵌合させるようになっているとともに、その基端部にはフランジ102Cに当接するように不透明なキャップ(又はシールド)111が被せられている。
Among these, as shown in FIG. 5, the
また、図6に示すように、特許文献2に記載のメータ装置200は、透明材料で形成された指針201と、透明材料で形成され、指針201の基端部に設けたボス201Aの孔201Bに嵌合された指針軸202と、この指針軸202の基部に設けた円板状の平板203と、指針軸202を回転駆動する駆動装置204と、平板203の一面203Aに向けて光を入射させる光源205と、を備えている。
As shown in FIG. 6, the
ところでこのようなメータ装置にあっては、光源から出射された光が、指針が嵌合されている指針軸等から指針へ導光される際に、その一部が漏光して指針での効率的な発光が行われない場合がある。
例えば、第1の特許文献に記載のメータ装置では、図5(B)において、指針102のハブ102Bの嵌合孔102Aの最上端面L1に対して指針102の裏面L2の方が上方に位置した構造となっているので、孔102Aに嵌合される指針軸103(同図(A)参照)の上端面はせいぜい孔102Aの最上端面L1までの高さまでしか達しない。
ところが一方、指針102のハブ102Bの孔102Aへの指針軸103の嵌合量、つまり圧入すべき深さは、文字板を設けてあるパネル面からの指針の突出量を調整するために、指針軸103を指針102のハブ102Bの孔102Aの最奥部まで嵌入させないときには、指針軸103の上端面が孔102Aの最上端面L1に密着しない。このため、孔102A最上端面L1付近には隙間、つまり空気層が形成される。
By the way, in such a meter device, when the light emitted from the light source is guided to the pointer from the pointer shaft or the like on which the pointer is fitted, a part of the light leaks and the efficiency of the pointer is reduced. May not be emitted.
For example, in the meter device described in the first patent document, the back surface L2 of the
On the other hand, the fitting amount of the
ところで、例えば図7に示すように、指針軸aの上端面a1が嵌合孔bの最上端面b1に密着せずに隙間(空気層c)が形成されている場合には、同図(B)、(C)に示すように指針軸a内部を斜め上方に伝搬してきた光源からの光の一部は、指針軸aと空気層cとの屈折率が異なることにより、空気層cとの界面部分での屈折現象を起こす。これにより、光の進行する光路がさらに斜め方向に偏向される。その結果、例えば同図(C)に示すように、指針軸aの上端面a1での出射時の角度によっては、指針dのハブeに入射後にこのハブeを透過して、指針dの裏面d1より下方の外部へ漏光するような光路を辿るものが無視できない程度の割合で発生する虞がある。 By the way, for example, as shown in FIG. 7, when the upper end surface a1 of the pointer shaft a is not in close contact with the uppermost end surface b1 of the fitting hole b and a gap (air layer c) is formed, ), A part of the light from the light source propagating obliquely upward in the pointer shaft a as shown in (C) is different from the air layer c because the refractive index of the pointer shaft a and the air layer c is different. Causes refraction at the interface. As a result, the optical path along which the light travels is further deflected in an oblique direction. As a result, for example, as shown in FIG. 4C, depending on the angle at the time of emission at the upper end surface a1 of the pointer shaft a, the light passes through the hub e after entering the hub e of the pointer d, and the back surface of the pointer d There is a risk that the light that leaks to the outside below d1 may occur at a rate that cannot be ignored.
このような現象は、特許文献2に記載のメータ装置でも同様に発生する虞がある。このため、係る漏光現象の発生を防止して、指針軸を透過してきた光源からの照明光が効率よく指針発光できるようにした構造の開発が求められている。
Such a phenomenon may occur in the meter device described in
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転軸を透過してきた光源からの照明光が漏光することなく効率よく指針発光できるようにしたメータ装置の指針組付構造を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to assemble a pointer of a meter device that can efficiently emit pointer light without leakage of illumination light from a light source that has passed through a rotating shaft. To provide a structure.
前述した目的を達成するために、本発明に係るメータ装置の指針組付構造は、下記(1)を特徴としている。
(1) 導光性を有する回転軸と、
導光性を有し、前記回転軸の先端に組付けられる指針と、
前記回転軸を内部に収容するモータケースが配設される基板上に配置され、前記回転軸を介して導光されて前記指針が発光照明される光を出射する光源と、
を備え、
前記指針の基端部のボスに設けた嵌合孔に、前記回転軸の先端部を嵌合させることで前記指針と回転軸とが一体に組付けられる、メータ装置の指針組付構造であって、
前記ボスに設けた嵌合孔の深さ(D)と前記指針の裏面からのボスの突出長さ(H)とは、次式
D>H
の関係を満たし、かつ、
前記回転軸の前記嵌合孔内部に圧入された部分の長さ(R)と前記ボスの突出長さ(H)とは、次式
R≧H
の関係を満たすこと。
In order to achieve the above-described object, the indicator assembly structure of the meter device according to the present invention is characterized by the following (1).
(1) a rotating shaft having light guiding properties;
A guide having light guiding properties and assembled to the tip of the rotating shaft;
A light source that is disposed on a substrate on which a motor case that accommodates the rotation shaft is disposed, and that emits light that is guided through the rotation shaft and the pointer emits light;
With
The pointer assembly structure of the meter device is such that the pointer and the rotary shaft are assembled together by fitting the distal end of the rotary shaft into a fitting hole provided in the boss at the base end of the pointer. And
The depth (D) of the fitting hole provided in the boss and the protrusion length (H) of the boss from the back surface of the pointer are as follows:
D> H
Satisfy the relationship, and
The length (R) of the portion press-fitted into the fitting hole of the rotating shaft and the protruding length (H) of the boss are as follows:
R ≧ H
Satisfy the relationship.
上記(1)に記載のメータ装置の指針組付構造によれば、回転軸の先端部に向けて進行してきた光源からの光は、指針の裏面よりも外部方向へ向かおうとする(漏光する)ことを回避できる。即ち、この指針組付構造では上述の両式を満たす構成なので、回転軸を透過してきた光源からの照明光の大部分については、回転軸の上端部側において、嵌合孔より外側の(柱状の)ボス内部を透過してボスの(根元側の)外周面から外部へ進行する、つまり指針の裏面よりも外部(外側)へ逃げ出すような光路が形成されるのを回避できる。換言すれば、回転軸を透過してきた光源からの照明光の大部分については、指針の裏面とは逆の表面の方向に設定できるので、指針の裏面の外部(外側)へ進行して漏光するのを効果的に抑制できる。これにより、光源からの光を効果的に指針まで導光させて、指針を効率よく発光照明させることができる。 According to the pointer assembly structure of the meter device described in (1) above, the light from the light source that has traveled toward the tip of the rotating shaft tends to be directed outward from the back surface of the pointer (leak light). ) Can be avoided. That is, since this pointer assembly structure satisfies both the above-mentioned formulas, most of the illumination light from the light source that has passed through the rotating shaft is outside the fitting hole (columnar shape) on the upper end side of the rotating shaft. It is possible to avoid the formation of an optical path that passes through the inside of the boss and proceeds from the outer peripheral surface of the boss to the outside, that is, escapes to the outside (outside) from the back surface of the pointer. In other words, since most of the illumination light from the light source that has passed through the rotation axis can be set in the direction of the surface opposite to the back surface of the pointer, it proceeds to the outside (outside) of the back surface of the pointer and leaks light. Can be effectively suppressed. Thereby, the light from the light source can be effectively guided to the pointer, and the pointer can be efficiently illuminated.
本発明のメータ装置の指針組付構造は、ボスに設けた嵌合孔の深さ(D)と指針の裏面からのボスの突出長さ(H)とは、D>Hの関係を満たし、かつ、回転軸の嵌合孔内部に圧入された部分の長さ(R)とボスの突出長さ(H)とは、R≧Hの関係を満たす構成であり、回転軸を透過してきた光源からの照明光の大部分については、回転軸の上端部側において、嵌合孔より外側のボス内部を透過してボスの(根元側の)外周面から外部へ進行する、つまり指針の裏面よりも外部(外側)へ逃げ出すような光路が形成されるのを回避できる。換言すれば、回転軸を透過してきた光源からの照明光の光路が指針の裏面とは逆の表面方向に向かうように設定できるので、指針の裏面の外部(外側)へ進行して漏光するのを効果的に抑制することができる。これにより、光源からの光を効果的に指針まで導光させて指針を発効率よく光照明させることができる、といった利点がある。 In the indicator assembly structure of the meter device of the present invention, the depth (D) of the fitting hole provided in the boss and the protrusion length (H) of the boss from the back surface of the indicator satisfy the relationship of D> H, In addition, the length (R) of the portion press-fitted into the fitting hole of the rotating shaft and the protruding length (H) of the boss satisfy the relationship of R ≧ H, and the light source transmitted through the rotating shaft Most of the illumination light from the light passes through the inside of the boss outside the fitting hole on the upper end portion side of the rotating shaft and proceeds from the outer peripheral surface of the boss to the outside. It is also possible to avoid the formation of an optical path that escapes to the outside (outside). In other words, since the optical path of the illumination light from the light source that has passed through the rotation axis can be set so as to be directed to the surface direction opposite to the back surface of the pointer, the light travels to the outside (outside) of the back surface of the pointer and leaks light. Can be effectively suppressed. Accordingly, there is an advantage that the light from the light source can be effectively guided to the pointer and the pointer can be efficiently illuminated with light.
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を実施するため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。 The present invention has been briefly described above. Further, details of the present invention will be further clarified by reading through the modes for carrying out the invention described below with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図1及び図2は、本発明のメータ装置の指針組付構造が適用されたモータケース4を備えたメータ装置1を示すものである。
このメータ装置1は、基板2上に実装された光源3と、この光源3が搭載された領域を含む基板2の上の所定場所に取付けられた(後述する、モータ5、減速ギア列、及び回転軸8などの部品を内設する)モータケース4と、このモータケース4の上部に設置された、数字、文字、記号など、車自体或いは車周辺の環境などに関する必要情報を表示する図示外の表示板と、を有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG.1 and FIG.2 shows the
The
本実施形態のメータ装置1は、図示外のコンビネーションメータの一部を構成しており、表面側を形成する表示板が全面に亘って嵌め込まれて見返し板を構成している。また、この表示板には、メータ装置1を含む各種計器類を設置するための各種表示窓を開口させており、側面及び背面側を構成するコンビネーションメータケースと一体化されている。更に、この表示板は、黒色系などの透明な図示外のカバーガラスで上部が覆われている。
The
なお、本実施形態のメータ装置1は、速度計を構成しており、図示しないセンサによって検出された現在速度に対応したセンサ信号に基づき、後述の指針9を所定角度だけ回動させ、図示外の表示板に形成された特定の数字を指し示すことによって現在速度をアナログ表示する。
The
本実施形態の光源3は、所定波長(λ)の可視光を出射する例えばLED(Light Emitting Diode;発光ダイオード)で構成されており、後述する回転軸8の基端(以下、「下端」とよぶ)の端面に正対するような状態でその直下の基板2に実装されている。なお、本実施形態の光源3であるLEDは、光軸が基板2の上面に対して垂直なZ方向に設定されており、このLEDからの主要な大部分の光(以下、照明光とよぶ)が直上の回転軸8の下端の端面8Dに向けて出射される。
The light source 3 of the present embodiment is configured by, for example, an LED (Light Emitting Diode) that emits visible light having a predetermined wavelength (λ), and is referred to as a base end (hereinafter referred to as “lower end”) of the
モータケース4は、基板2に固設された下ケース4Aと、この下ケース4Aに嵌合された上ケース4Bとで構成されている。このモータケース4の内部には、モータ5と、中間ギア6と、出力ギア7が一体に形成された回転軸8と、を備えているとともに、このモータケース4の外部に一部突出している回転軸8の先端(以下、「上端」とよぶ)には、指針9が圧入され嵌合されている。なお、回転軸8には、制動ばね11が介装されている。
The
下ケース4Aは、上方が開口された略箱型形状を呈している。また、下ケース4Aには、下面から突出する固定ピンP1(図2参照)及び左右両側方から下方(−Z方向)に向けて突出する円筒突起P2,P3(図1参照)を設けており、これらが基板2上に開口された各固定孔にそれぞれ嵌入されるように構成されている。
The
また、下ケース4Aの内部には、下面に形成された凹部41に対応して、この凹部41とは反対に上ケース4B方向に向けて円筒状に突出する軸受け8Aが形成されている。さらに、この下ケース4Aの内面には、それぞれ、上ケース4B方向に向けて僅かに円筒状に突出した軸受け52B、軸受け6Bが形成されている。
In addition, a
また、本実施形態の下ケース4Aには、図1に示すように、上ケース4Bと簡易に一体化させるために、爪44Aが側面の複数箇所に形成されており、上ケース4Bに設けた係止孔44Bに係止させることで一体に嵌合される。
Further, as shown in FIG. 1, the
一方、上ケース4Bには、下ケース4Aの凹部41(図2参照)の中心部に設けた軸受け8Aに対応してその直上部分に外方(上方)に向けて円筒状に突出する、回転軸8の上部側での軸受け8Bを設けており、この中心部に穿設した軸孔45には回転軸8の上部側が回転可能な状態に貫通している。さらに、この上ケース4Bには、下ケース4Aの軸受け52B、軸受け6Bに対応してその直上部分の内方(下方)に、軸受け52D、軸受け6Cが形成されている。
On the other hand, the
モータ5は、指針9を回動させるためのものであり、減速ギア列、即ち中間ギア6及び出力ギア7(特にこれらのギア列ではなく、単一のギアで減速させる構成でもよい)を介して減速させながら回転軸8を回動させることにより、これと一体の指針9を表示板の表面に沿って回動させ、必要な各種情報を指し示すようになっている。本実施形態のモータ5は、図1に示すように、適宜の導電性材料で形成されたステータ51と、このステータ51の開口された中央部のロータ軸52Aに取り付けられたロータ52と、を備えており、ステップモータを構成している。
The
ステータ51は、下ケース4Aに固定されているとともに開口された内部に磁極となる磁芯が突設されており、この磁芯にはボビンに巻装されたコイル51Aが装着されている。
The
ロータ52は、適宜の磁性材料で略円筒形状に形成されてステータ51の開口された中央部に回転自在に設置されており、上部には歯数の少ない小径のロータギア53が同芯状に固設されているとともに外周面にはマグネット52C(図2参照)を複数固着させている。なお、ロータ52を取付けたロータ軸52Aは、図2に示すように、下ケース4Aに設けた軸受け52B及び上ケース4Bに設けた軸受け52Dの間に回転自在に軸支されている。
The
中間ギア6は、支軸6Aに固着されており、この支軸6Aが下ケース4Aに設けた軸受け6B及び上ケース4Bに設けた軸受け6Cの間に回転自在に軸支されている。この中間ギア6は、外周に設けた歯数の多い大歯61が、ロータ52の上部に固着した小歯のロータギア53に噛合しており、ロータ52からの回転速度が減速されて伝達される。また、この中間ギア6の上部には、歯数の少ない小径のピニオン62が支軸6Aと一体に同軸的に固着されている。
The
出力ギア7は、中間ギア6のピニオン62からの回転力を回転軸8に伝達させるため、回転軸8の中間付近においてこれと一体に形成されている。このため、この出力ギア7は、後述する回転軸8と同一材料の導光性に優れた適宜の樹脂材料で成形されている。
The output gear 7 is integrally formed in the vicinity of the middle of the
また、この出力ギア7は、外周に設けた歯数の多い大歯71が、中間ギア6の上部に設けたピニオン62に噛合しており、中間ギア6の回転速度がさらに減速されて伝達され、回転する。このため、この出力ギア7と一体に形成された回転軸8は、大幅に減速された出力ギア7と同一角速度で一体に回動することができる。
Further, the output gear 7 has a
回転軸8は、導光性に優れた適宜の透光性樹脂材料で中間ギア7と一体成形された略円柱形状を有する。また、この回転軸8は、上述したように、上端部側が上ケース4Bの軸孔45からケース4の外部に突出しており、表示板の表面に突出する。この回転軸8は、上端部に指針9が組付けられているとともに、上端側及び下端側が上ケース4B及び下ケース4Aにそれぞれ設けた軸受け8B及び軸受け8Aに回転自在に軸支されている。
The
また、前述したように、この回転軸8は、下端部の端面8Dの部分が光源3の直上で正対するように設けられており、光源3からの照明光がこの端面8D部分に入射すると、この照明光の大部分が回転軸8の内部の外周面との界面部分で反射(例えば、正反射或いは全反射等)を繰り返しながら導光され、上端部へ向けて伝搬していく。
Further, as described above, the
また、この回転軸8は、指針9への圧入量を調整することで、文字板面である表示板からの指針9の高さを調整させるようになっている。しかも、本発明の回転軸8は、詳細は後述するが、図3において、指針9の嵌合孔93への圧入すべき量(又は嵌合量;D0)が、少なくとも指針9の裏面9Aからのボス92の突出長さ(H)と同じになるか、それよりも大きくなるように圧入させている。
つまり、表示板からの指針9の高さを調整させる際に、次式
D0≧H ・・・(1)
の関係(これを、漏光防止のための第1条件式、以下「第1条件式」とよぶ)を満たすようにして、回転軸8と指針9との嵌合(圧入)を行うようにようになっている。このように構成するのは、表示板からの指針9の高さを調整させる目的の他に、後述する漏光防止のための、「第2条件式」とを同時に満たすように構成することで、ボス92の(特に根元側の)外周面からの照明光の漏光を防止するためである。
但し、本実施形態では、指針9の嵌合孔93と回転軸8との嵌合量(D0)との関係が、第1条件式における等号を満たすような構成としたものであって、回転軸8との嵌合量(D0)が、指針9の裏面9Aからのボス92の突出長さ(H)とほぼ一致するように構成してある。
Further, the
In other words, when adjusting the height of the
D 0 ≧ H (1)
(This is referred to as a first conditional expression for preventing light leakage, hereinafter referred to as a “first conditional expression”), and the
However, in the present embodiment, the relationship between the fitting amount 93 (D 0 ) between the
指針9は、導光性を有する適宜の樹脂材料で形成されている。図2に示すように、この指針9は、回転軸8の直上部分に対応する基端部に偏向面91が形成されており、回転軸8から導光されてきた照明光が指針9の偏向面91で光路を90度偏向されて右方の先端側へ導光されるようになっている。また、この指針9には、後に詳細に説明する不透明なキャップ10が偏向面91に上から覆い被さるような状態で装着されている。
The
さらに、この指針9には、図2及び図3に示すように、裏面9A(図3では下面がこれに対応する)の基端部側に回転軸8を圧入・嵌合させて組付けるための円柱状のボス92が突設されている。このボス92には、先端面(以下、下端面92Aとよぶ)の開口93Aから最奥部(以下、天井面93Bとよぶ)までの深さがDの嵌合孔93が穿設されており、この嵌合孔93に回転軸8の上端側が圧入されている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the
図3に示すように、嵌合孔93は、この深さDが、少なくとも、指針9の裏面9Aからボス92の下端面92Aまでの突出長さ(高さ)Hよりも大きい、即ち、
D>H ・・・(2)
の関係(これを、漏光防止のための第2条件式、以下「第2条件式」とよぶ)が成立するように、穿設されている。
As shown in FIG. 3, the
D> H (2)
(This is referred to as a second conditional expression for preventing light leakage, hereinafter referred to as “second conditional expression”).
これにより、つまり、第1条件式及び第2条件式を満たすことで、光源3からの照明光が、所要深さまで圧入されている回転軸8の内部を上端部側へ進行するときに、図4に示すような指針9の裏面9Aよりも外部(下方)へ抜けて出して漏光していくのを回避させている。換言すれば、図7(C)のような光路を辿って、嵌合孔93より外側のボス92内部を透過してボス92の(根元側の)外周面から外部へ進行する、つまり指針9の裏面9Aよりも外部(外側)へ逃げ出すような光路が形成されるのを回避できるように構成されているわけである。
Thus, in other words, when the first conditional expression and the second conditional expression are satisfied, the illumination light from the light source 3 travels to the upper end side through the inside of the
また、このボス92には、図3に示す嵌合孔93の内部において、下端面92Aから所定深さの部分を起点94Aとして、これから天井面93Bまでの間に、縮径部94が形成されている。本実施形態の縮径部94は、裏面9Aから下端面92Aまでのボス92の突出量(長さ)Hに相当する、嵌合孔93の開口93Aからの深さR1(つまりH=R1)のところに起点94Aが設定されている。換言すれば、指針9の裏面9Aと同一レベルL位置に起点94Aが設定されているわけである。なお、この起点94Aのレベルは、つまり、嵌合孔93における起点94Aの設定部位(ボス92の下端面92Aからの深さR1)は、裏面9Aからのボス92の突出量(高さ)Hに対して、次式
R1≧H ・・・(3)
の関係を満たすような構成となっている。
Further, in this
R 1 ≧ H (3)
It is the composition which satisfies the relationship.
本実施形態のボスの嵌合孔93では、このように起点94Aを設定させることで、下端面92Aから深さH0までの領域R1が内径寸法が同一のストレート部95と、それから先の天井面93Bに至るまでの奥部領域R2に縮径部94と、の2種の領域を有する構成となっている。
In
特に、この縮径部94には、天井面93Bに向けて次第に窄んで行くテーパ面93Cが形成されている。この結果、下端面92Aの開口93Aから圧入させていく回転軸8にあっては、この上面8Cがストレート部95を通過中には殆ど変化のないほぼ一定の圧入力で圧入動作を行うことができるが、起点94Aを越えて縮径部94へ突入すると圧入動作に要する圧入力を逓増させることが必要な構造となっている。なお、実際の圧入動作では、回転軸8に対してボス92の方が圧入されていくが、相対動作として考えると実質上は同等であるので、ここでは便宜上説明を分かりやすくするため、大部分は実際とは逆に回転軸8の方を圧入させていくような説明を行っていく。
In particular, the diameter-reduced
なお、ここで、回転軸8の圧入量にもよるが、指針9の嵌合孔93の最奥部である天井面93Bに達するまで回転軸8の上面8Cを深く圧入させていかない限り、回転軸8の上面8Cと嵌合孔93の最奥部である天井面93Bまでの間には空間、つまり、空気層Sが形成されるものであって、本実施形態でも専ら空気層Sが形成された態様での説明を行う。
Here, although depending on the amount of press-fitting of the
また、本実施形態では、指針9が透明材料で形成されているので、側方などから目で直接視認(以下、これを「側視」とよぶ)することで回転軸8の圧入状態を確認することができるものの、上述の(3)式を満たすように指針9の裏面9Aと起点94Aとが同一レベルに設定されていることと、縮径部94が形成されていることで、回転軸8の上面8Cが現在どの付近まで嵌合孔93に圧入されているのかを、側視ではなく圧入力の大きさの変化から間接的に検知できる。その結果、車両に設置してある回転軸8に対して指針9を直上から圧入していく作業等のような側視できない状況であっても、指針9の打ち込み量(圧入深さ)が確実に確認できる。これにより、嵌合孔93より外側のボス92内部を透過してボス92の(根元側の)外周面から外部へ進行する、つまり指針9の裏面9Aの下方へ潜り込むようなような照明光の漏出を防止する組付作業を確実に行えるように構成されている。
In this embodiment, since the
キャップ10は、光源3からの光が視認者の目に直接入射するのを回避させるものであり、指針9に入射する照明光がそのまま上方へ透過して上部のキャップ10に入射してもここで吸収させることで、直接上方のキャップ外部へ進行していくのを防止する。なお、回転軸8から指針9へ入射する照明光の大部分は、キャップ10に入射することなく光路が偏向面91で90度偏向されるので、指針9の先端方向に向けて効率的に進行できるようになっている。
The
次に、本実施形態に係るメータ装置の指針組付構造の組付け方法、特に指針9の圧入方法について説明する。なお、ここでの説明では、車体の計器盤として設置する表示板(文字板面)の裏面(内側面)に(回転軸8を設けた)モータケース4が予め設置されており、このモータケース4の上部から突出する回転軸8の上部がさらに表示板の孔から表面に突出しているものとし、この回転軸8の上部に対して指針9を圧入させる状態での指針9の圧入方法について説明するが、特に、この態様に限定されるものではない。また、ここでは、嵌合孔93の上部に空気層Sが形成されている場合について説明するが、空気層Sが形成されずに、回転軸8の上面8Cと嵌合孔93の最奥部の天井面93Bとが密着した状態であっても、本願発明での本質的な部分に関しては、以下の説明において特に変わりはない。
Next, a method for assembling the pointer assembly structure of the meter device according to the present embodiment, particularly a method for press-fitting the
指針9のボス92の嵌合孔93の開口93Aを回転軸8の上面8Cに位置合わせしてから、指針9を押し込んで圧入させていく。この場合、指針9の圧入開始時の押し込力をほぼ一定に維持して(或いはこれより若干強弱を調整しながら)嵌合孔93へ圧入させていくと、所定の深さまで押し込んでいったところで、急に圧入速度が遅くなる(或いは圧入動作が進行しなくなる)こと、つまり、回転軸8の上面が起点94Aに到達したことを確認できる。
After the
従って、これ以降の圧入動作をより高い圧入力(逓増圧入力)で行うことで、下方を覗き込んで圧入深さを目視で伺うことができない現在の側視不可の状況下にあっても、回転軸8の上面8Cが指針9の裏面9Aよりも深く圧入されていくことが判断できる。換言すれば、これ以降の圧入作業によって、光源からの照明光が回転軸8の上部、特に上面8Cから出射した後、嵌合孔93より外側の円柱状のボス92内部を透過してボス92の(根元側の)外周面から外部へ進行するのを効果的に抑止できる。つまり、指針9の裏面9Aの下方へ潜り込むようなような照明光の漏出を防止できるわけである。
Therefore, by performing the press-fitting operation after this with a higher pressure input (step-up pressure input), even in a situation where current side-viewing is impossible, it is not possible to visually inspect the press-fitting depth. It can be determined that the
次に、本実施形態の動作について、初めにメータ装置としての一般的な動作、即ち、指針9による表示動作から説明する。なお、ここでのメータ装置1の説明は、各計器類のうちスピードメータを例に挙げてその作用を説明するが、特にこれに限定されるものではない。また、ここでの動作については、他のアナログタイプのメータ装置の場合でも同様である。
Next, the operation of this embodiment will be described first from the general operation as a meter device, that is, the display operation by the
メータ装置1のモータケース4の内部に設けたステップモータを構成するモータ5が、図示しないセンサによって検出された現在速度に対応するセンサ信号に基づいて回転駆動し、指針9を所定角度だけ回動し、図示外の表示板に形成された特定の数字を指示する。
即ち、本実施形態のメータ装置1は、図示しないセンサによって検出された速度に対応したセンサ信号が、図1に示すステータ51側のコイル51Aを流れることで各磁極となる磁芯に磁力が発生し、この磁力によりロータ52が回転する。
A
That is, in the
これにより、図2に示すように、ロータ52と一体のロータギア53から中間ギア6の大歯61に回転力が減速されて伝達し、中間ギア6及びこれを軸支する支軸6Aが所定の角速度で回転する。そして、回転する中間ギア6のピニオン62から出力ギア7及び回転軸8に回転力がさらに減速されて伝達され、出力ギア7及びこれと一体の回転軸8が所定の角速度で回転する。これによって、回転軸8の上端部に取付けた指針9が所定角度だけ回動され、指針9のポインタ部92の先端部で表示板上の特定数字を指し示す。これによって、現在速度を運転者などにアナログ表示させて知らせることができる。
As a result, as shown in FIG. 2, the rotational force is decelerated and transmitted from the
次に、光源3からの照明光の、回転軸8及び指針9の内部での伝搬動作について説明する。
上述のような速度表示を行うメータ装置1にあっては、光源3から出射した照明光が、図2に示すように、光源3の直上に配置する回転軸8の下端部の端面8Dである入射面から入射する。そして、この入射面から回転軸8の内部に入射した照明光の大部分は、回転軸8の内部の外周面との界面部分において反射を繰り返しながら、回転軸8内部の上方へ向けて進行していく。なお、この回転軸8内部での照明光の伝搬作用は、勿論、回転軸8が回動動作中であっても、その光路が上方に向けて螺旋状に回転していく以外、静止状態の場合と何らの変わりなく行われる。
Next, the propagation operation of the illumination light from the light source 3 inside the
In the
回転軸8の内部を透過する照明光は、その多くが回転軸8の上面8Cから出射して空気層Sへ入射するが、この空気層Sへ入射した光源3からの照明光のうち、図4において、回転軸8の軸線(Z)方向へ直進する光路に沿った光線(α)以外は、紙面に平行なX−Z(面)方向或いは、紙面に垂直なY−Z(面)方向に屈折していく。
Most of the illumination light transmitted through the inside of the
そして、例えば紙面に平行なX−Z(面)方向に屈折していく照明光は、図4に示すように空気層Sで右方又は左方へ屈折したのち(但し、この図4では右方へ屈折するものだけを示す)、空気層Sを進行し、嵌合孔93の天井面93B又はテーパ面93Cに入射するとともに屈折する。ここで、特に本実施形態の指針組付構造では、第1条件式及び第2条件式を満たす構造であるので、テーパ面93Cに入射する照明光については、嵌合孔93より外側の円柱状のボス92内部を透過してボス92の(根元側の)外周面から外部へ進行するのを効果的に抑止できる。つまり、指針9の裏面9Aの下方へ潜り込むようなような照明光の漏出を防止できるわけである。
For example, the illumination light refracted in the XZ (plane) direction parallel to the paper surface is refracted to the right or left by the air layer S as shown in FIG. Only the one that refracts in the direction is shown), travels through the air layer S, enters the
従って、その後の照明光は、指針9の裏面9Aの下方へ潜り込むように進行することなく、指針9の内部を進行して表面(上面)或いは側面などから外部へ出射することとなる(但し、指針9内部の表面(上面)との界面で反射して指針9の裏面(下面)9Aへ向かう、その後の照明光の場合については、その裏面9Aから外部へ出射するものも一部存在する)。
Therefore, the subsequent illumination light does not travel so as to go under the
なお、ここでは、紙面に平行なX−Z(面)方向に屈折していく照明光に対して、ここでの光路を説明する図4では指針9の内部を右方へ進行する光線(β)のみを説明したが、指針9の内部を左方へ進行する光線についてはその大部分が、キャップ10が被せられた偏向面91で右方へ反射していく。従って、その後は、前述した右方へ進行する光線と同様の光路を辿ることとなる。
Here, with respect to the illumination light refracting in the XZ (plane) direction parallel to the paper surface, in FIG. 4 for explaining the optical path here, the light beam (β However, most of the light rays traveling leftward within the
また、ここでは、紙面に垂直なY−Z(面)方向に屈折していく照明光についての説明を省略したが、このような照明光については、空気層Sで屈折後に指針9へ入射して屈折後、その光線の大部分が偏向面91で反射して紙面に垂直なY−Z(面)方向において反射前とは反対方向で、かつ、紙面に垂直なY−Z(面)方向に進行する。そして、同様に、指針9の表面(上面)や側面から外部へ出射することとなる。
Further, here, description of illumination light refracting in the YZ (plane) direction perpendicular to the paper surface is omitted, but such illumination light is incident on the
さらに、ここでは、指針9の嵌合孔93と回転軸8との間に空気層Sである隙間が形成されている状態の場合について説明してきたが、打ち込み高さの調整のために指針9の圧入量を最大とした場合には空気層Sが形成されない状態もある。
Furthermore, although the case where the clearance gap which is the air layer S is formed between the
この場合には、回転軸8の上面と嵌合孔93の天井面93Bとが当接することとなるが、回転軸8と指針9の屈折率が異なる場合には、これらの界面部分で屈折現象を起こし、スネルの法則を満たすような方向へ屈折しながら指針9の内部へ進行する。但し、この場合でも、第1条件式及び第2条件式を満たす構造である。従って、少なくとも、この屈折により指針9内部へ進行した直後には、嵌合孔93の外側の円柱状のボス92内部を透過してボス92の(根元側の)外周面から外部へ進行するのを効果的に抑止できる。つまり、この場合でも、指針9の裏面9Aの下方へ潜り込むようなような照明光の漏出を防止できるわけである。
In this case, the upper surface of the
また、回転軸8と指針9の双方の屈折率が同じ場合には、双方の界面で屈折現象を起こすことなくそのまま指針9の内部へ直進していくので、同様に、嵌合孔93の外側の円柱状のボス92内部を透過してボス92の(根元側の)外周面から外部へ進行する漏光現象を回避できる。従って、空気層Sの存在の有無に関わらず、回転軸8の上面8Cを透過した光源3からの照明光が指針9の裏面9Aの下方へ潜り込むようにして外部へ進行する漏洩光の発生を効果的に防止でき、効率よく指針発光できる。
Further, when the refractive indexes of both the
従って、本実施形態によれば、光源3からの照明光は、回転軸8内部の外周面との界面部分で同様の反射を起こしながら上方へ進行する伝搬現象を繰り返し、最終的に回転軸8の上端部(主に上面8C)から空気層Sへ入射して屈折する。そして、空気層Sを進行後、指針9へ入射して屈折し、この内部を進行する。このとき、第1条件式及び第2条件式を満たす限り、指針9の内部では、嵌合孔93の外側の円柱状のボス92内部を透過してボス92の(根元側の)外周面から外部へ照明光が進行するのが抑制される。
Therefore, according to the present embodiment, the illumination light from the light source 3 repeats the propagation phenomenon that proceeds upward while causing similar reflection at the interface portion with the outer peripheral surface inside the
このようにして、指針9へ入射した照明光のうちの一部は、偏向面91に向かうことなくそのまま指針9の内部を進行し、やがて上面や側面及びその近傍を発光照明させることができる。また、指針9へ入射した照明光のうちの一部は、偏向面91で光路が偏向されてから指針9の内部を進行し、その後は同様に、表面(上面)や側面から外部へ出射して指針9の先端部やその周辺を発光照明させる。
従って、本実施形態によれば、回転軸を透過してきた光源からの照明光が漏光することなく効率よく指針発光できるわけである。
In this way, a part of the illumination light incident on the
Therefore, according to the present embodiment, the pointer light can be efficiently emitted without leakage of the illumination light from the light source that has passed through the rotation axis.
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。即ち、本発明の指針取付構造が適用された回転軸を備えたメータ装置としては、例えば、燃料計部、タコメータ部、スピードメータ部、及び水温計等の各種計器類に適用可能である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. That is, the meter device including the rotating shaft to which the pointer mounting structure of the present invention is applied can be applied to various instruments such as a fuel gauge section, a tachometer section, a speedometer section, and a water temperature gauge.
1 メータ装置
2 基板
3 光源
4 モータケース
5 モータ(ステップモータ)
51 ステータ
52 ロータ
7 出力ギア(減速ギア列)
8 回転軸(出力軸)
8C 上面
8D 端面
9 指針
9A 裏面(下面)
91 偏向面
92 ボス
92A 下端面(先端面)
93 嵌合孔
93A 開口
93B 天井面
93C テーパ面
94A 起点
95 ストレート部
10 キャップ
D 嵌合孔の深さ
D0 指針の嵌合孔への圧入深さ
H 指針裏面からボス下端面までの高さ
L 指針の裏面設置レベル
R1 回転軸の嵌合孔内部に圧入された部分長さ(R)
S 空気層
DESCRIPTION OF
51
8 Rotating shaft (Output shaft)
91
93
S air layer
Claims (1)
導光性を有し、前記回転軸の先端に組付けられる指針と、
前記回転軸を内部に収容するモータケースが配設される基板上に配置され、前記回転軸を介して導光されて前記指針が発光照明される光を出射する光源と、
を備え、
前記指針の基端部のボスに設けた嵌合孔に、前記回転軸の先端部を嵌合させることで前記指針と回転軸とが一体に組付けられる、メータ装置の指針組付構造であって、
前記ボスに設けた嵌合孔の深さ(D)と前記指針の裏面からのボスの突出長さ(H)とは、次式
D>H
の関係を満たし、かつ、
前記回転軸の前記嵌合孔内部に圧入された部分の長さ(R)と前記ボスの突出長さ(H)とは、次式
R≧H
の関係を満たす、ことを特徴とするメータ装置の指針組付構造。 A rotating shaft having light guiding properties;
A guide having light guiding properties and assembled to the tip of the rotating shaft;
A light source that is disposed on a substrate on which a motor case that accommodates the rotation shaft is disposed, and that emits light that is guided through the rotation shaft and the pointer emits light;
With
The pointer assembly structure of the meter device is such that the pointer and the rotary shaft are assembled together by fitting the distal end of the rotary shaft into a fitting hole provided in the boss at the base end of the pointer. And
The depth (D) of the fitting hole provided in the boss and the protrusion length (H) of the boss from the back surface of the pointer are as follows:
D> H
Satisfy the relationship, and
The length (R) of the portion press-fitted into the fitting hole of the rotating shaft and the protruding length (H) of the boss are as follows:
R ≧ H
The meter device guide assembly structure characterized by satisfying the relationship of
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