JP5455467B2 - 計測器用指針のバランス機構 - Google Patents

Description

本発明は、車両の速度計等に搭載される計測器用指針に関するものである。

乗用車等の車両には、車速やエンジン回転数などの計測量を目盛板上の指針により表示する計測器が設置されている。この計測器の指針には、回転軸の軸心方向上に指針の重心を位置させるためのバランスウエイトが取り付けられている。このバランスウエイトにより、回転軸の軸心方向に指針の重心を一致させることにより、指針の回転運動を安定化することができる。

かかるバランスウエイトが取り付られた計器用指針として、例えば特許文献１に示されるものがある。この引用文献１に示された指針は、図４に示すように、指示部８および基部９を有する指針本体１０と、基部９が収納され後面側が開口された指針キャップ１１と、この指針キャップ１１内に収納されるバランサー（バランスウエイト）１２，１２Ａと、指針キャップ１１内の開口側に配置され、基部９およびバランサー１２，１２Ａを指針キャップ１１内に固定する指針台座１３とを備える。この指針４は、指針台座１３を指針キャップ１１の開口側に配置した際、傾斜部３４がバランサー１２，１２Ａの下端辺に当接してバランサー１２，１２Ａを指針キャップ１１の周壁２０側に押圧する押圧リブ３２を、指針台座１３に設けてある。なお、指針台座１３の取付部２８には計器本体３の回転軸２端が圧入されている。

そして、この指針によれば、基部９に対して指示部８とは反対側の指示キャップ１１内にバランサー１２、１２Ａを設けたことで、指針本体の重心を回転軸２の軸心方向上に一致させることができる。この結果、指針の回転運動を安定化することができる。

特開２００８−２３２９０１号公報

しかしながら、かかる従来の計測器用指針のように、バランスウエイトであるバランサー１２、１２Ａを指針キャップ１１内に単に収納するだけでは、指針本体１０の重量が大きい場合には、バランサー１２、１２Ａの重量やサイズを大きくする必要があり、結果としてバランサー１２、１２Ａの収納空間を大きくしなければならない。この結果、指針キャップ１１の内外径などの形態を大きくする必要があり、この場合には指針のデザイン性が損なわれ、見た目が悪くなるという問題があった。

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、指針のデザイン性を損なうことなく回転軸の軸心方向上に指針の重心を一致させることにより、指針を安定的に回転軸に対して回転させることができる計測器用指針のバランス機構を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る計測器用指針のバランス機構は、下記（１）および（２）を特徴としている。
（１） 計器本体に備わるムーブメントの回転軸に装着可能な指針袴を有する支持板と、
前記回転軸の軸心方向上に重心が位置するよう前記支持板の上部に取り付け可能な基部材と、前記基部材が前記支持板に取り付けられた際の前記回転軸の軸心方向に対して直交する方向に前記基部材の端部から延設された指針本体と、を有する指針と、
前記支持板と前記基部材とにより挟持される取付片と、前記取付片の端部から延設されたバランスウエイトと、を有するバランスと、
を備え、
前記計器本体に取り付けられた前記支持板、前記指針、及び前記バランスの重心が、前記回転軸の軸心方向上に位置する計測器用指針のバランス機構であって、
前記支持板と前記基部材とにより前記取付片が挟持された前記バランスは、前記取付片の下面の切欠部が前記支持板の切断部の端面に衝き当たり、前記バランスウエイトが、前記指針本体が前記基部材の端部から延びる方向とは反対方向に、前記取付片の端部から延びている
こと。
（２） 上記（１）の構成の計測器用指針のバランス機構であって、
前記支持板は、前記基部材が該支持板に取り付けられた際の前記指針本体に対向するよう形成され、且つ、前記指針本体を支持する指針支承部材を有する
こと。

上記（１）の構成の計測器用指針のバランス機構によれば、指針の重心を回転軸の軸心方向上に配置することができるとともに、指針本体が延びる方向とは反対方向にバランスウエイトが延びる構成であるため、バランスウエイトを最小限の大きさに留めることができる、つまり、指針本体の形状が大きく、あるいは重量が大きくなった場合でも、バランスウエイトを極力、小型化することができる。この結果、指針を覆うキャップのサイズを小形化でき、指針本来のデザインが損なわれることを回避でき、また指針全体のデザイン性を向上できる。
上記（２）の構成の計測器用指針のバランス機構によれば、支持板に指針を強固に固定することができる。

本発明によれば、指針のデザイン性を損なうことなく回転軸の軸心方向上に指針の重心を一致させることにより、指針を安定的に回転軸に対して回転させることができる。

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。

本発明の実施形態にかかる計測器用指針のバランス機構（組立時）の側面図である。 図１に示す計測器用指針のバランス機構の分解斜視図である。 図１に示す計測器用指針のバランス機構の縦断面図である。 従来の計測用指針を示す縦断面図である。

以下、本発明の実施形態にかかる計測器用指針のバランス機構を、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる計測器用指針のバランス機構（組立時）の側面図である。図２は、図１に示す計測器用指針のバランス機構の分解斜視図である。図３は、図１に示す計測器用指針のバランス機構の縦断面図である。

本発明の本実施形態の計測器用指針のバランス機構は、計器本体３１と、支持板３２と、バランス３３、ウエイト保持部材３４と、指針３５と、キャップ３７と、を含んで構成される。

計器本体３１には、指針を回転させる機構（ムーブメント）がケース内に収納されている。このムーブメントに支持板３２が装着されムーブメントが回転動作をすることにより、支持板３２が回転することになる。

支持板３２は、合成樹脂や金属材料によって形成され、略円盤状に形成される。支持板３２は、その円盤状の一部が切り取られており、その切断部３２ａの中央には平面視で矩形の切欠３８が設けられている。また、切断部３２ａとは反対側の円弧状の端部にも、平面視で矩形の孔３９が設けられている。さらに、各一対の位置決め孔４０が、切欠３８、孔３９を挟む位置にそれぞれ切欠３８、孔３９に対称に配置されている。支持袴４１は、支持板３２の中央部下面に一体に突設されている。この指針袴４１は円筒状をなし、その指針袴４１の筒孔は、計器本体に備わるムーブメントの回転軸に装着可能なサイズ、形状となっている。また、指針支承部材３３ａは、指針３５の一部（後述する指針本体３５ａ）に沿った長さ、形状をなし、その基端部が支持板３２の孔３９部に支持されている。この指針支承部材３３ａは、指針３５が支持板３２に装着された際に、指針３５の一部（後述する指針本体３５ａ）に対向するように形成され、指針３５の一部（後述する指針本体３５ａ）を支承する役割を果たす。

バランス３３は、バランスウエイト３３ｂと、取付片４２とによって構成されており、支持板３２と指針３５とにより取付片４２とウエイト保持部材３４が挟持された際の指針３５の一部（後述する指針本体３５ａ）と、指針３５における回転軸の軸心方向上に位置する箇所を支点として釣り合う重量を有する。すなわち、組み立てられた状態の支持板３２および指針３５の重心を回転軸の軸心方向上に一致させることが可能な重量である。バランスウエイト３３ｂは、その基端部が略半円状の取付片４２の中央部に形成された切欠４２ａ内に支持（固着）されている。取付片４２には、支持板３２上の位置決め孔４０に対応する位置に位置決め孔４３が設けられている。

バランスウエイト３３ｂは、指針３５の他部（後述の指針後端３５ｂ）の形状に沿った長さ、形状とされており、指針３５が支持板３２に装着された際に、指針３５の他部（後述の指針後端３５ｂ）に対向するように形成され、指針３５の他部（後述の指針後端３５ｂ）を支承する役割を果たす。このバランスウエイト３３ｂは取付片４２と一体であり、指針３５の種類やサイズに合った最適なものを選んで、支持板３２に後述のように装着される。特に、このバランスウエイト３３ｂは、組み立てられた指針３５の一部（後述の指針本体３５ａ）と、指針３５の他部（後述の指針後端３５ｂ）およびバランスウエイト３３ｂの重心が、回転軸の軸心方向上に位置するように、その重量が選択される。

ウエイト保持部材３４は、合成樹脂板や金属板からなり、取付片４２が載置された支持板３２上に載置されて、取付片４２を支持板３２上に固定するように機能する。このため、このウエイト保持部材３４は、取付片４２に臨む箇所が段状に屈曲させた形態となっている。位置決め孔４４ａを持った長短２種類のボス部４４、４５は、段部である下段部３４ａおよび上段部３４ｂの、前記位置決め孔４０、４３に対応する位置に一体に立設されている。なお、これらのボス部４４、４５の上端は同一の水平面に位置し、指針の平板状の部分（後述する基部材３６）を水平に支持可能にしている。ウエイト保持部材３４は、中央部に略長方形状の切欠４６を有し、この切欠４６の一端部に光反射用のプリズム４７が取り付けられている。このプリズム４７は、図示外の光源から出射された光を指針３５側へ反射するように機能する。

指針３５は、透光性樹脂材料によって形成された指針本体３５ａ、指針後端３５ｂ、およびこれらを繋ぐ細い連繋部３５ｃが直線状に連結されている。これら指針本体３５ａ、指針後端３５ｂおよび連繋部３５ｃの上面には、角棒状の導光部材４８が載置されている。また、連繋部３５ｃの下面には円板状の基部材３６が位置しており、該基部材３６の円板中心を通過するように連繋部３５ｃが基部材３６上に載置されている。該基部材３６の円板中心（すなわち該基部材３６の重心）は、回転軸の軸心方向上に略一致している。指針本体３５ａおよび指針後端３５ｂは、基部材３６と一体になっているが、このため、回転軸の軸心方向に対して直交する方向に基部材３６から延設されていることになる。指針本体３５ａは、指針後端３５ｂよりも形状、重量が大きいため、指針３５単体では、その重心は回転軸の軸心方向上に位置しない。指針本体３５ａおよび指針後端３５ｂは、下面が開口しており、その開口部分から指針支承部材３３ａおよびバランスウエイト３３ｂが収容されることにより、その内部に指針支承部材３３ａおよびバランスウエイト３３ｂが固定される。

指針３５に対するバランスウエイト３３ｂが取付片４２から延びる方向は、指針本体３５ａが基部材３６から延びる方向とは反対方向であり、このため、バランスウエイト３３ｂは、指針後端３５ｂに対向するよう位置する。

また、基部材３６には、プリズム４７からの反射光を導光部材４８の下面に入射させる切欠（図示しない）が設けられる、あるいは、基部材３６自体が透明の導光材料によって形成される。位置決め孔４８ａは、この基部材３６の前記ボス部４４、４５の各位置決め孔４０に対応する位置に設けられている。

キャップ３７は、長三角状部３７ａと、短三角状部３７ｂと、これらを繋ぐ天板付きの半円筒状のカバー部３７ｃとを持つ遮光用部材からなる。これらの遮光用部材の上部には、その長手方向に沿ってスリット状の間隙５０が形成されている。この間隙５０は、指針３５の導光部材４８が嵌合および露出可能な形状およびサイズとされている。位置決めピン５１は、カバー部３７ｃの天板下面の、基部材３６に設けられた位置決め孔４８ａに対応する位置に垂直下方に向けて突設されている。これらの位置決めピン５１は、位置決め孔４８ａ、４４ａ、４３、４０に対し同時に挿入可能な外形および長さを持つ。

上記構成の計測器用指針のバランス機構は、次のようにして組み付けられる。まず、計器本体３１を構成するムーブメントの回転軸に対し、支持板３２の指針袴４１を嵌合させて、脱抜不可能に固定する。この指針袴４１の回転軸に対する正規の固定により、支持板３２は回転軸を中心に安定的に水平回転可能になる。

次に、支持板３２の孔３９に対し、指針支承部材３３ａの基部を所定の角度分傾斜させて固定する。一方、バランス３３の取付片４２を、支持板３２上の指針支承部材３３ａ側とは反対側の位置に載置する。この場合に、取付片４２下面の切欠部４２ｂを支持板３２の切断部３２ａの端面に衝き当てる。これにより位置決め孔４３が位置決め孔４０に合致する。

続いて、支持板３２上および支持板３２上に載置された取付片４２上に、ウエイト保持部材３４を載置する。この場合に、ウエイト保持部材３４の下段部３４ａおよび上段部３４ｂの各下面をそれぞれ支持板３２上面および取付片４２上面に密接するように載置する。これにより、このウエイト保持部材３４の位置決め孔４４ａが位置決め孔４０、４３の各位置に合致する。

次に、指針本体３５ａおよび指針後端３５ｂの内部に指針支承部材３３ａおよびバランスウエイト３３ｂを収容するように、指針３５の基部材３６をウエイト保持部材３４上のボス部４４、４５上に載置する。これにより、指針支承部材３３ａは指針本体３５ａを支承し、バランスウエイト３３ｂは指針後端３５ｂを支承する。この場合に、基部材３６の各位置決め孔４８ａを支持板３２の位置決め孔４０に合致させる。

続いて、キャップ３７を指針３５の上から被せる。すなわち、キャップ３７の長三角状部３７ａおよび短三角状部３７ｂが、指針３５の指針本体３５ａおよび指針後端３５ｂを収容するように、キャップ３７のカバー部３７ｃを指針３５に被せる。

また、このキャップ３７の装着作業時に、カバー部３７ｃの天板下面に垂下突設された位置決めピン５１を、基部材３６の位置決め孔４８ａ、ウエイト保持部材３４の位置決め孔４４ａ、取付片４２の位置決め孔４３、支持板３２の位置決め孔４０に同時に挿通させる。そして、この位置決めピン５１が支持板３２の位置決め孔４０から下方へ突出する部位を加熱溶融して拡径させ、その後拡径部を冷却することで、この位置決めピン５１が各位置決め孔４８ａ、４４ａ、４３、４０から脱抜、脱落しないように前記各部材を一体化することとなる。

この場合においては、指針３５の導光部材４８がキャップ３７の間隙５０内に嵌り込み、その導光部材４８の上面がキャップ３７の上方へ露出することとなる。

かかる構成の計測器用指針のバランス機構では、バランスウエイト３３ｂの重量を適宜調整することによって、支持板３２、バランス３３、ウエイト保持部材３４、指針３５およびキャップ３７が組み立てられて成る計測器用指針の重心を、回転軸の軸心方向上に一致させることが可能であり、従って、該計測器用指針の回転並びにムーブメントの動作を安定化することができる。なお、本発明では、キャップ３７が必ずしも必須の構成ではなく、キャップ３７を用いる場合でも、キャップ３７の重量を他の部材よりも軽いものにすることにより、キャップ３７が計測器用指針の重心の位置に与える影響を無視することができる。また、ウエイト保持部材３４単体の重心が回転軸の軸心方向上に一致する形状に予めしておくことにより、支持板３２、バランス３３および指針３５の重心が回転軸の軸心方向上に一致するよう、バランスウエイト３３ｂの重量を調整しておきさえすればよい。

また、本発明の実施形態にかかる計測器用指針のバランス機構では、指針支承部材３３ａおよびバランスウエイト３３ｂはそれぞれ指針３５の指針本体３５ａおよび指針後端３５ｂに収められる。つまり、指針支承部材３３ａおよびバランスウエイト３３ｂは指針３５の形状内に収まる形態となり、各指針支承部材３３ａおよびバランスウエイト３３ｂが指針３５本来の細幅でスマートなデザインを損なうことを回避する。

従って、従来のように、バランスウエイトを設けたことによって指針３５やキャップ３７の形態が大きくなるなどして、デザイン性が大きく劣化することがなくなる。また、バランスウエイト３３ｂは支持板３２に対し指針３５のバランス設定用として最適のものを選んで装着できる。さらに、バランスウエイト３３ｂに一体の取付片４２自体が回転軸の軸心方向からずれた位置に設けられるので、この取付片４２もまたバランスウエイト（おもり）の一部として利用することができる。

また、ウエイト保持部材３４に設けられたプリズム４７は、外部から入射する光を反射して指針３５の導光部材４８に導くことで、キャップ３７の間隙５０から露出する導光部材４８を明るく看取させることができる。従って、この指針３５によれば目盛板（図示しない）上の目盛や数値を計測値として明示することができる。なお、指針３５の照明機構は本発明の要旨ではないので、ここではその詳細な説明を省略する。

３１ 計器本体
３２ 支持板
３３ａ 指針支承部材
３３ｂ バランスウエイト
３４ ウエイト保持部材
３５ 指針
３６ 基部材
３７ キャップ
３８ 切欠
３９ 孔
４０、４３、４４ａ、４８ａ 位置決め孔
４１ 指針袴
４２ 取付片
４４、４５ ボス部
４６ 切欠
４７ プリズム
５０ 間隙
５１ 位置決めピン

Claims (2)

1. 計器本体に備わるムーブメントの回転軸に装着可能な指針袴を有する支持板と、
   前記回転軸の軸心方向上に重心が位置するよう前記支持板の上部に取り付け可能な基部材と、前記基部材が前記支持板に取り付けられた際の前記回転軸の軸心方向に対して直交する方向に前記基部材の端部から延設された指針本体と、を有する指針と、
   前記支持板と前記基部材とにより挟持される取付片と、前記取付片の端部から延設されたバランスウエイトと、を有するバランスと、
   を備え、
   前記計器本体に取り付けられた前記支持板、前記指針、及び前記バランスの重心が、前記回転軸の軸心方向上に位置する計測器用指針のバランス機構であって、
   前記支持板と前記基部材とにより前記取付片が挟持された前記バランスは、前記取付片の下面の切欠部が前記支持板の切断部の端面に衝き当たり、前記バランスウエイトが、前記指針本体が前記基部材の端部から延びる方向とは反対方向に、前記取付片の端部から延びている
   ことを特徴とする計測器用指針のバランス機構。
2. 前記支持板は、前記基部材が該支持板に取り付けられた際の前記指針本体に対向するよ
   う形成され、且つ、前記指針本体を支持する指針支承部材を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の計測器用指針のバランス機構。

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