JP4706897B2

JP4706897B2 - 計器装置

Info

Publication number: JP4706897B2
Application number: JP2004276528A
Authority: JP
Inventors: 裕司小黒; 克洋佐々木
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2004-09-24
Filing date: 2004-09-24
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2024-09-24
Also published as: JP2006090833A

Description

本発明は、車両に用いる計器装置に関するものであって、特に指針が表示板に設けられる指標を移動指示することによって、車両の速度やエンジンの回転数等を示す計器装置に関するものである。

この主の計器装置として、例えば、下記特許文献１に記載のものが知られている。この計器装置は、リング状の移動部材に指針を設け、この移動部材を回転させることで指針が表示板上の指標を指示するように構成されている。当該構成からなる計器装置は、駆動装置を表示板の中央後方に設ける必要がないため、移動部材の中央に液晶表示パネル等の表示器が設置可能であり、これまで利用できなかった指針の移動中心部を表示に利用できるという利点がある。
特開２０００−１３１０９９号

特許文献１記載の計器装置は、移動部材にギヤ部を設け、駆動装置にギヤ部に噛み合う歯車を設け、ギヤ部と歯車とのギヤ連結を通じて移動部材を回転移動させる構成であるため、移動部材を適正に回転移動させるには、ギヤ部と歯車とをバックラッシュ分のクリアランスを持たせて噛み合わせる必要がある。

しかしながら、このクリアランスによって、車両が振動した場合に、移動部材がガタついて、移動部材の回動の中心がズレることがあり、指針の指度誤差が生じやすいという問題があった。

また、合成樹脂からなる移動部材を用いる場合において、移動部材は、熱による膨張・収縮等の寸法変形が起きるため、これによっても移動部材の回動中心がズレることがあり、指針の指度誤差が生じやすいという問題があった。

本発明は、これらの問題に鑑みなされたものであり、移動部材の回動中心を安定的に保ち、指針の指度誤差を抑制することが可能な計器装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、前述した課題を解決するため、車両情報を表示する表示器と、指針と、前記指針によって指示される指標を有するとともに前記表示器を視認可能な開口を有した表示板と、前記指針を備えるとともに前記表示器に対応した開口部を備えたリング形状の移動部材と、前記移動部材を回動する駆動装置と、前記移動部材を支持する支持部材と、を備え、前記移動部材は、その回動軸に対して傾斜した円錐面からなる摺動部を備え、前記支持部材は、前記摺動部に対向する保持部を備える。

また、請求項２に記載のように、車両情報を表示する表示器と、指針と、前記指針によって指示される指標を有するとともに前記表示器を視認可能な開口を有した表示板と、前記指針を備えるとともに前記表示器に対応した開口部を備えたリング形状の移動部材と、前記移動部材を回動する駆動装置と、前記移動部材を支持する支持部材と、を備え、前記移動部材は、その回動軸に対して傾斜したすり鉢状の円錐面からなる摺動部を備え、前記支持部材は、前記摺動部に対向する保持部を備える。

また、請求項３に記載のように、車両情報を表示する表示器と、指針と、前記指針によって指示される指標を有するとともに前記表示器を視認可能な開口を有した表示板と、前記指針を備えるとともに前記表示器に対応した開口部を備えたリング形状の移動部材と、前記移動部材を回動する駆動装置と、前記移動部材を支持する支持部材と、を備え、前記支持部材は、前記移動部材の回動軸に対して傾斜したすり鉢状の円錐面からなる保持部を備え、前記移動部材は、前記保持部に対向する摺動部を備える。

また、請求項４に記載のように、車両情報を表示する表示器と、指針と、前記指針によって指示される指標を有するとともに前記表示器を視認可能な開口を有した表示板と、前記指針を備えるとともに前記表示器に対応した開口部を備えたリング形状の移動部材と、前記移動部材を回動する駆動装置と、前記移動部材を支持する支持部材と、を備え、前記支持部材は、前記移動部材の回動軸に対して傾斜した円錐面からなる保持部を備え、前記移動部材は、前記保持部に対向する摺動部を備える。

本発明は、移動部材の回動中心を安定的に保ち、指針の指度誤差を抑制することが可能な計器装置を提供することができる。

以下、添付図面に基づいて、本発明の第１の実施形態を説明する。図１から図４は、本発明の実施形態を示す。図１は、計器装置１の正面図であり、図２は、表示板２を除いた計器装置１の正面図であり、図３は、図２におけるＡ−Ａ断面を示す図であり、図４は、図２におけるＢ−Ｂ断面を示す図である。

計器装置１は、表示板２と、指針３と、表示器４と、見返し部材５と、駆動装置６と、移動部材７と、支持部材８と、回路基板９と、からなり、車速を指針３によって示し、その他の車両情報を表示器４によって示すものである。

表示板２は、無色透明なリング形状の基板上に、透光性の白色インクで印刷された目盛りや記号等からなる指標部２ａを除いて遮光性の暗色インクで印刷されてなる。表示板２は、車速を示す指標部２ａが背後から透過照明される構造をもつ。表示板２の中央には、図１に示すように、計器装置１の中央に位置する表示器４の表示が見えるように、開口２ｂが設けられる。

指針３は、図１及び図４に示すように、脚部３ａと、指示部３ｂと、からなり、後に詳述する移動部材７に設けられ、移動部材７の移動に伴って表示板２に設けられた指標部２ａを指示する。脚部３ａは、移動部材７の前面から上方（表示板２方向）へ延びるように形成され、その前端部には、指示部３ｂが設けられる。指示部３ｂは、脚部３ａの前端部から移動部材７の中心に向かって、表示板２上を沿うように設けられ、指標部２ａ上を移動指示する。

表示器４は、液晶表示素子やＶＦＤ（蛍光表示管）等の表示素子が用いられる。表示器４は、リング形状となっている移動部材７の開口部Ｓに対応して回路基板９上に設けられる。表示器４の表示領域は、表示器４上に設けられる表示板２の開口２ｂによって決定される。表示器４は、シートベルトの脱着状況や方向指示等の各種ウォーニング表示、車速やエンジンの回転数等のデジタル表示及びバー表示を行い、車両情報を提供するものである。指標部２ａによって車速を指針３表示することに加え、中央に表示器４を設けることで、情報量は増大し、表示方法が一層多様化する。

見返し部材５は、黒色系の合成樹脂からなり、表示板２の前方側に配置され計器装置１の可視領域を定める開口５ａを有する。

駆動装置６は、図２及び図３に示すように、ステッピングモータや交差コイル等からなり、回路基板９に配設される。駆動装置６は、駆動装置６から支持板８ａを貫通し後に表示板２方向に延びる駆動軸６ａを有する。駆動軸６ａの先端には歯車６ｂが固定され、支持板８ａ側には後に円盤部６ｃが設けられる。駆動装置６は、駆動軸６ａを介して歯車６ｂを回転駆動させる。円盤部６ｃは、合成樹脂からなり、円盤形状を有する。円盤部６ｃは、移動部材７が移動すると、その移動に伴い回動し、移動部材７のラジアル方向のズレを内周から規制する。

移動部材７は、図２に示すように、表示器４を視認可能なリング形状で、ＰＯＭ（ポリアセタール）等の合成樹脂からなる。移動部材７はその内縁にギヤ部７ａが設けられる。移動部材７は、駆動装置６によって回動する歯車６ｂとギヤ部７ａが噛み合うことによって、移動する。移動部材７は、図３に示すように、その内周が厚み方向に段違いに形成されており、表示板２側上半分は、ギヤ部７ａであり、回路基板９側下半分は、中心に向かって張り出す張り出し部７ｂである。張り出し部７ｂは、ギヤ部７ａにおける内周よりも小さい円周となっている。そのため、移動部材７が上方（表示板２側）にズレても、歯車６ｂがストッパーの役割を果たし、張り出し部７ｂが歯車６ｂに当接すると、それ以上上方にズレることがない。張り出し部７ｂには、支持部材８である円盤部６ｃが接触する。移動部材７は、その外縁に、後に詳述する移動部材７の回動軸と直交する方向Ｐに対してなす角度、すなわち、方向Ｐに対して交わる角度Ｄが鈍角でオーバーハング状の傾斜面からなる摺動部７１を備える。摺動部７１は、後に詳述する周設体８ｂとの接触面である。移動部材７は、その前面（表示板２側）に指針３を備える。

移動部材７を支持する支持部材８は、ベース板８ａと、ベース板８ａに設けられる周設体８ｂと、移動部材７を後方（ベース板８ａ側）から支持する凸部８ｃと、からなる。ベース板８ａは、表示器４による表示に対応して開口を備えるため、剛性のある金属からなる。

周設体８ｂは、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等の合成樹脂からなり、アウトサート成型等の手段によりベース板８ａに設けられ、移動部材７の外周に沿うように円弧の形状を備える。周設体８ｂは、移動部材７の外周に３つ均等に配置され、安定して移動部材７を支持する。周設体８ｂは、移動部材７の回動軸と直交する方向Ｐに対してなす角度、すなわち方向Ｐに対して交わる狭角側の角度Ｅが鋭角の傾斜面からなる保持部８１を備える。保持部８１は、移動部材７の摺動部７１に対向し、移動部材７の回動軸と直交する方向Ｐに対して交わる広角側の角度Ｄと、およそ互いに補角（角度Ｅ＝１８０度−角度Ｄ）をなしている。そのため、移動部材７と周設体８ｂは面接触し、移動部材７が回転移動する際に、周設体８ｂの保持部８１上を滑るように移動部材７の摺動部７１がスライドする。

以上のような構成の支持構造とすることで、支持部材８（周設体８ｂ）と移動部材７との間にクリアランスを設定する必要がなく、クリアランスがないために、移動部材７の回転中心がズレにくく、指針３の指度誤差を抑制することができる。

また、熱の影響によって、移動部材７が膨張する場合には、移動部材７は、摺動部７１上を上方（表示板２方向）にスライドする。移動部材７は、全体が均一にスライドするために、移動部材７の回転中心は、ズレにくく、指針３の指度誤差を抑制することができる。また、移動部材７が収縮する場合には、移動部材７は、摺動部７１上を下方（ベース板８ａ方向）にスライドする。移動部材７が膨張する場合と同様に、移動部材７の回転中心がズレにくく、指針３の指度誤差を抑制することができる。

このように、移動部材７と周設体８ｂは、その接触面がすり鉢状または逆すり鉢状に面接触し、移動部材はラジアル方向にズレることがないため、移動部材７の回転中心は常に一定を保ち、指針３の指度誤差を抑制することができる。

凸部８ｃは、ベース板８ａ上に等間隔に６カ所（図示しない）半球状に突出して設けられ、移動部材７の背面に当接する。凸部８ｃは、移動部材７に線接触して移動部材７を支持するため、駆動装置６に与える負荷を軽減する。

回路基板９は、絶縁材料であるアルミナや窒化アルミニウムなどからなるセラミックの板状の基板に導体，抵抗，レジスト膜を印刷し、駆動装置６及びベース板８ａが配設される。

本実施形態の計器装置１は、以上のような構成とすることで、移動部材７の回動中心を安定的に保ち、指針３の指示誤差を抑制することができるものである。

次に、図５を用いて第２の実施形態を説明する。前述した実施形態と同様もしくは相当個所には同一符号を付してその詳細な説明は省く。本実施形態において、周設体８ｂは、移動部材７の摺動部７１と対向する傾斜面に凸状の保持部８１を備える。保持部８１は、移動部材７の摺動部７１と線接触して移動部材７を支持する。以上のような支持構造であっても、移動部材７は、周設体８ｂ上を上下にスライドし、回動中心を安定的に保つため、指針３の指度誤差を抑制することができる。

次に、図６を用いて第３の実施形態を説明する。本実施形態において、移動部材７は、方向Ｐに対して交わる広角側の角度Ｄが鈍角の摺動部７１を備え、円柱状の周設体８ｂによって支持される。以上のような支持構造であっても、移動部材７は、周設体８ｂ上を上下にスライドし、回動中心を安定的に保つため、指針３の指度誤差を抑制することができる。

次に図７を用いて第４の実施形態を説明する。移動部材７は、その外縁が回動軸と平行で、方向Ｐに対して交わる広角側の角度Ｄが直角であり、周設体８ｂに対して底角が線接触する摺動部７１を備える。周設体８ｂは、方向Ｐに対して交わる狭角側の角度Ｅが鋭角の保持部８１を備える。以上のような支持構造であっても、移動部材は、周設体８ｂ上を上下にスライドし、回動中心を安定的に保つため、指針３の指度誤差を抑制することができる。

次に、図８及び図９を用いて第５の実施形態を説明する。図８は、本実施形態の要部断面図である。図９は、図８のＣ−Ｃ断面を示す図である。前述した実施形態と同様もしくは相当個所には同一符号を付してその詳細な説明は省く。

移動部材７は、指針３を備え、リング形状の合成樹脂からなる。移動部材７は、その内縁に、方向Ｐに対して交わる広角側の角度Ｄが鈍角でオーバーハング上の摺動部７１を備える。

支持部材は、移動部材７の内縁に設けられる。周設体８ｂは、摺動部７１に対向するように、方向Ｐに対して交わる狭角側の角度Ｅが鋭角の保持部８１を備える。

摺動部７１の角度Ｄと、保持部８１の角度Ｅは、互いに補角をなす（角度Ｄ＝１８０度−角度Ｅ）。そのため、移動部材７は、周設体８ｂと面接触して、滑るように回転移動し、熱影響による寸法変化の際には、周設体８ｂの保持部８１上を上下にスライドする。

本実施形態にかかる計器装置１は、以上のような構成とすることで、移動部材７の回動中心を一定に保ち、指針３の指示誤差を抑制することができるものである。また、移動部材７と周設体８ｂとの接触面を移動部材７の内縁とする支持構造は、駆動装置６を移動部材７の内縁に設けることができない場合など、移動部材７の開口にスペースがとれない場合に有効である。

本発明の請求項１及び３にかかる計器装置１は、移動部材７が、周設体８ｂ上を上下にスライドする支持構造であるため、移動部材７と周設体８ｂとの間にクリアランスを設定する必要がなく、移動部材７の回動中心のズレを抑え、指針３の指度誤差を抑制することができる。

また、本発明の請求項２および請求項４にかかる計器装置１は、移動部材７の摺動部７１と周設体８ｂの保持部８１を互いに補角をなす角度Ｄ，Ｅを備える傾斜面とすることで、移動部材７を安定して支持することが可能であり、より信頼性の高い支持構造とするものである。

また、本発明の請求項５にかかる計器装置１は、移動部材７と周設体８ｂとの接触箇所を移動部材７の外縁とする支持構造は、駆動装置６を移動部材７の開口Ｓに配設することが容易にでき、円形の開口Ｓにおよそ四角形状の表示器４を収納する際にできる空きスペースを有効に活用することができるものである。一方、移動部材７と周設体８ｂとの接触箇所を移動部材７の内縁とする支持構造は、駆動装置６を移動部材７の内縁に設けることができない場合など、移動部材７の開口にスペースがとれない場合に有効である。

なお、本発明の実施形態において、周設体８ｂは、円弧状であり、均等に３つ配設されるものであったが、形状は任意であり、移動部材７を取り囲むようなすり鉢形状としてもよい。

また、摺動部７１の角度Ｄおよび支持部の角度Ｅの細かい角度設定については、任意であり、計器装置１の使用環境，移動部材７の膨脹・収縮率等の設計上の条件に応じて設定される。

また、請求項１および請求項３にかかる実施形態としては、移動部材７の回動軸と直交する方向に対して交わる角度Ｄが鈍角の摺動部７１もしくは移動部材７の回動軸と直交する方向に対して交わる角度Ｅが鋭角の保持部８１のどちらか一方を設けるものであればよい。

本発明の第１の実施形態を示す正面図。同上実施形態の表示板を除いた計器装置の正面図。同上実施形態のＡ−Ａ断面図。同上実施形態のＢ−Ｂ断面図。本発明の第２の実施形態を示す断面図。本発明の第３の実施形態を示す断面図。本発明の第４の実施形態を示す断面図。本発明の第５の実施形態を示す正面図。同上実施形態のＣ−Ｃ断面図。

符号の説明

１計器装置
２表示板
３指針
４表示器
６駆動装置
７移動部材
７１摺動部
８支持部材
８ａベース板
８ｂ周設体
８１保持部
Ｄ角度
Ｅ角度
Ｐ方向

Claims

車両情報を表示する表示器と、
指針と、
前記指針によって指示される指標を有するとともに前記表示器を視認可能な開口を有した表示板と、
前記指針を備えるとともに前記表示器に対応した開口部を備えたリング形状の移動部材と、
前記移動部材を回動する駆動装置と、
前記移動部材を支持する支持部材と、
を備え、
前記移動部材は、その回動軸に対して傾斜した円錐面からなる摺動部を備え、
前記支持部材は、前記摺動部に対向する保持部を備えることを特徴とする計器装置。
車両情報を表示する表示器と、
指針と、
前記指針によって指示される指標を有するとともに前記表示器を視認可能な開口を有した表示板と、
前記指針を備えるとともに前記表示器に対応した開口部を備えたリング形状の移動部材と、
前記移動部材を回動する駆動装置と、
前記移動部材を支持する支持部材と、
を備え、
前記移動部材は、その回動軸に対して傾斜したすり鉢状の円錐面からなる摺動部を備え、
前記支持部材は、前記摺動部に対向する保持部を備えることを特徴とする計器装置。
車両情報を表示する表示器と、
指針と、
前記指針によって指示される指標を有するとともに前記表示器を視認可能な開口を有した表示板と、
前記指針を備えるとともに前記表示器に対応した開口部を備えたリング形状の移動部材と、
前記移動部材を回動する駆動装置と、
前記移動部材を支持する支持部材と、
を備え、
前記支持部材は、前記移動部材の回動軸に対して傾斜したすり鉢状の円錐面からなる保持部を備え、
前記移動部材は、前記保持部に対向する摺動部を備えることを特徴とする計器装置。
車両情報を表示する表示器と、
指針と、
前記指針によって指示される指標を有するとともに前記表示器を視認可能な開口を有した表示板と、
前記指針を備えるとともに前記表示器に対応した開口部を備えたリング形状の移動部材と、
前記移動部材を回動する駆動装置と、
前記移動部材を支持する支持部材と、
を備え、
前記支持部材は、前記移動部材の回動軸に対して傾斜した円錐面からなる保持部を備え、
前記移動部材は、前記保持部に対向する摺動部を備えることを特徴とする計器装置。