(57)【要約】【課題】  表示板の前面側を移動する指針とを備える計器装置において、部材の形状を複雑化させることなく応答性及び耐振動性に優れた計器装置を提供する。【解決手段】  計器装置は、表示板２１に設けられ、指針２３が配設されるガイドレール部２２と、指針２３をガイドレール部２２に沿って移動可能に保持する保持部２４と、保持部２４に設けられる第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄと、指針駆動手段２５，２６に第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄと対向するように設けられる第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂと、を備える。また、第一の指針側磁石２４ｃと第一の駆動側磁石２５ａとで構成される第一の磁気回路における磁束方向と、第二の指針側磁石２４ｄと第二の駆動側磁石２５ｂとで構成される第二の磁気回路における磁束方向と、が相反する方向である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示板の前面側を移動する指針と、前記表示板の後面側に設けられ前記指針を移動させるための指針駆動手段と、を有する計器装置であって、
前記表示板に設けられ、前記指針が配設されるガイドレール部と、
前記指針を前記ガイドレール部に沿って移動可能に保持する保持部と、
前記保持部に設けられる第一，第二の指針側磁石と、
前記指針駆動手段に前記第一，第二の指針側磁石と対向するように設けられる第一，第二の駆動側磁石と、を備え、
前記第一の指針側磁石と前記第一の駆動側磁石とで構成される第一の磁気回路における磁束方向と、前記第二の指針側磁石と前記第二の駆動側磁石とで構成される第二の磁気回路における磁束方向と、が相反する方向であり、
前記第一，第二の指針側磁石及び前記第一，第二の駆動側磁石の吸引力によって前記指針を前記指針駆動手段の回転駆動に連動して移動させることを特徴とする計器装置。
【請求項２】
前記第一，第二の駆動側磁石の前記第一，第二の指針側磁石との非対向面側に前記第一，第二の駆動側磁石を連結するヨークを配設してなることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
【請求項３】
前記第一，第二の指針側磁石の前記第一，第二の駆動側磁石との非対向面側に設けられ前記第一，第二の指針側磁石を連結するヨークを配設してなることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
【請求項４】
前記第一，第二の指針側磁石は、前記保持部の両端に設けられることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
【請求項５】
前記保持部に設けられ前記ガイドレール部に対する前記指針の配設位置を規定する規制部と、前記ガイドレール部に設けられ前記規制部に応じた形状からなるガイド部と、を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
【請求項６】
前記表示板は可変表示部を有し、前記ガイドレール部は前記可変表示部の周囲を囲むあるいは前記可変表示部の前方に位置するように設けられてなることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示板の前面側を移動する指針とを備える計器装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、文字板（表示板）の指標部を指針で指示して所定情報を表示する計器装置がある。かかる計器装置は、ステッピングモータ等の指針駆動手段の回動軸に前記指針を直接固定させ、この指針駆動手段の回転駆動に連動して前記指針を回動させて前記指標部を指示するものである。
【０００３】
また、計器装置には、液晶表示部等の大型の可変表示部を表示板の中央に備え、この可変表示部で所定情報を表示するとともに、前記可変表示部の周辺を移動する指針を設けて指針指示による所定情報の表示を行う構成のものがあり、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
特許文献１に開示される計器装置は、表示板の後面側から前面側に向かって可変表示部を迂回するように屈折した形状の指針を用いる構成である。
【特許文献１】特開２００３−０１４５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１にて開示されるような構成の計器装置にあっては、前記指針を複雑な構造とするために前記指針が長くかつ重くなり応答性良く前記指針を回動させることができないという問題点があった。また、前記指針は指針駆動手段に固定されるのみであるために使用環境が過酷な車両用計器に用いられた場合には耐振動性に欠けるという問題点があった。そのため、計器装置としては更なる改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みなされたものであり、表示板の前面側を移動する指針とを備える計器装置において、部材の形状を複雑化させることなく応答性及び耐振動性に優れた計器装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するため、表示板の前面側を移動する指針と、前記表示板の後面側に設けられ前記指針を移動させるための指針駆動手段と、を有する計器装置であって、前記表示板に設けられ、前記指針が配設されるガイドレール部と、前記指針を前記ガイドレール部に沿って移動可能に保持する保持部と、前記保持部に設けられる第一，第二の指針側磁石と、前記指針駆動手段に前記第一，第二の指針側磁石と対向するように設けられる第一，第二の駆動側磁石と、を備え、前記第一の指針側磁石と前記第一の駆動側磁石とで構成される第一の磁気回路における磁束方向と、前記第二の指針側磁石と前記第二の駆動側磁石とで構成される第二の磁気回路における磁束方向と、が相反する方向であり、前記第一，第二の指針側磁石及び前記第一，第二の駆動側磁石の吸引力によって前記指針を前記指針駆動手段の回転駆動に連動して移動させることを特徴とする。
【０００８】
また、前記第一，第二の駆動側磁石の前記第一，第二の指針側磁石との非対向面側に前記第一，第二の駆動側磁石を連結するヨークを配設してなることを特徴とする。
【０００９】
また、前記第一，第二の指針側磁石の前記第一，第二の駆動側磁石との非対向面側に設けられ前記第一，第二の指針側磁石を連結するヨークを配設してなることを特徴とする。
【００１０】
また、前記第一，第二の指針側磁石は、前記保持部の両端に設けられることを特徴とする。
【００１１】
また、前記保持部に設けられ前記ガイドレール部に対する前記指針の配設位置を規定する規制部と、前記ガイドレール部に設けられ前記規制部に応じた形状からなるガイド部と、を備えてなることを特徴とする。
【００１２】
また、前記表示板は可変表示部を有し、前記ガイドレール部は前記可変表示部の周囲を囲むあるいは前記可変表示部の前方に位置するように設けられてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、表示板の前面側を移動する指針とを備える計器装置に関し、部材の形状を複雑化させることなく優れた応答性及び耐振動性を有するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付の図面に基いて本発明を車両用コンビネーションメータに応用した実施形態を説明する。
【００１５】
図１において、１はハウジングである。ハウジング１は、見返し部材及びケース体を有し、４個の指示計器、即ち、速度計２，回転計３，燃料計４及び水温計５を収納するものである。速度計２は、回転計３，燃料計４及び水温計５よりも大きく、回転計３と燃料計４及び水温計５の間に配置されている。速度計２は、表示板２１及び指針２３を有している。また、回転計３，燃料計４及び水温計５は、文字板３１，４１，５１及び指針３２，４２，５２を夫々有している。文字板３１，４１，５１は、透光性樹脂（例えばポリカーボネート）からなる基板に立体的に指標部３ａ，４ａ，５ａを形成し、また、文字部３ｂ，４ｂ，５ｂを除いて遮光部を印刷形成したものである。指針３２，４２，５２はステッピングモータ（図示しない）により回動され、文字板３１，４１，５１の指標部３ａ，４ａ，５ａを指示する。
【００１６】
図２は要部拡大断面図である。速度計２は、表示板２１，ガイドレール部２２，指針２３，保持部２４，アーム部材２５及びステッピングモータ２６を有している。また、２７は回路基板であり、この回路基板２７にステッピングモータ２６が搭載されている。
【００１７】
表示板２１は、透光性基板２１ａと、液晶表示部（可変表示部）２１ｂと、からなるものである。
【００１８】
透光性基板２１ａは、透光性樹脂（例えばアクリル、ポリカーボネート）からなる。また、透光性基板２１ａ上には指針２３の移動範囲に応じて液晶表示部２１ｂの周辺に位置するように指標部２ａが立体的に設けられ、また、切削等によって文字部２ｂが形成されている。
【００１９】
液晶表示部２１ｂは、透明電極膜が形成された一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セルの両面に偏光板を貼り合わせたものであって、例えばドットマトリクス型の液晶表示器である。液晶表示部２１ｂは、その表示内容を変更可能であって、例えば総走行距離、燃費あるいは警告情報等の種々の情報を選択して表示するものである。
【００２０】
ガイドレール部２２は、表示板２１上に液晶表示部２１ｂの周囲を囲むあるいは液晶表示部２１上に位置するように設けられるものであって、例えば図３に示すように透光性樹脂をリング状に形成してなるものである。またガイドレール部２２は、図４に示すように指針２３を収納可能な凹部２２ａを有し、後述する保持部２４の規制部が配置される凹状のガイド部２２ｂをその底部に有する。なお、ガイドレール部２２は、表示板２１の前面側に設けられる装飾リング２ｃによって覆われて利用者からは視認されないようになっている。
【００２１】
指針２３は、図２及び図４に示すように、ポリカーボネート等の透光性樹脂からなるものであり、一方の端部がガイドレール部２２に配設される指針基部２３ａと指針基部２３ａの他方の端部から延設され指標部２ａを指示する指示部２３ｂとからなる。指針２３は、ガイドレール部２２に沿って表示板２１の前面側の液晶表示部２１ｂの周辺を移動して指標部２ａを指示し、所定情報（本実施形態においては車速）を表示するものである。
【００２２】
保持部２４は、例えばＡＢＳ樹脂の遮光性の樹脂材料からなり、ガイドレール部２２内で指針２３をガイドレール部２２に沿って移動可能に保持する載置部２４ａと載置部２４ａの底部に形成される規制部２４ｂとを有する。規制部２４ｂは、載置部２４ａから下方に突出する突出部であり、ガイドレール部２２に規制部２４ｂの形状に応じて凹状に設けられるガイド部２２ｂに配置されて指針２３のガイドレール部２２に対する配設位置を定める。なお、規制部２４ｂ及びガイド部２２ｂの形状を調整することによってガイドレール部２２と指針２３のなす角度を所定角度に定めることも可能である。
【００２３】
また、図５に示すように、保持部２４の載置部２４ａには、指針２３の周辺に位置するように、第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄと、第一，第二の指針側ヨーク２４ｅ，２４ｆとが配設されている。なお、図５においては図を簡素化するために表示板２１等を省略している。
【００２４】
第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄは、それぞれ保持部２４の両端に位置するように配設されるものである。また、第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄは、後述する第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂと互いに吸引し合うものである。
【００２５】
第一，第二の指針側ヨーク２４ｅ，２４ｆは、例えばパーマロイ，軟鉄あるいは純鉄等の軟磁性体からなり、それぞれ第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄの第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂと対向しない面（非対向面）側に設けられるものである。第一，第二の指針側ヨーク２４ｅ，２４ｆは、第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄの非対向面側からの漏れ磁束を抑制し、磁気効率を向上させる磁気回路を構成する。
【００２６】
アーム部材２５は、図６に示すように一端側に第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂと駆動側ヨーク２５ｃとを有し、他端側がステッピングモータ２６の回動軸２６ａと嵌合される略Ｔ字形状からなるものである。なお、本実施形態における指針駆動手段は、アーム部材２５とステッピングモータ２６とからなるものである。
【００２７】
第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂは、それぞれ第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄと対になるように第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄに表示板２１を介して対向する位置に配置される。第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂを設ける方法としては、アーム部材２５を樹脂材料（例えばエンジニアリングプラスチック）で形成し、アーム部材２５とは別部材で第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂを設けインサート成形あるいはアウトサート成形によって一体的に形成する方法であってもよく、また、アーム部材２５をプラスティックマグネットで形成し、第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄとの対向個所を着磁して形成する方法であってもよい。
【００２８】
図７は、第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄ及び第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂの磁極を示す図である。本実施形態は、第一の指針側磁石２４ｃと第一の駆動側磁石２５ａとで指針２３を固定するための第一の磁気回路が構成され、第二の指針側磁石２４ｄと第二の駆動側磁石２５ｂとで指針２３を固定するための第二の磁気回路が構成されている。また、第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄが第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂとの対向面側において互いに異なる磁極を着磁され、またそれに応じて第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂが第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄとの対向面側において互いに異なる磁極を着磁されることで、前記第一の磁気回路の磁束方向Ｄ１と前記第二の磁気回路の磁束方向Ｄ２とが相反する方向となっている。図８（ａ）に示すように、前記第一の磁気回路の磁束方向Ｄ１と前記第二の磁気回路の磁束方向Ｄ２とが同一方向である、すなわち第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄが第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂとの対向面側において互いに同一の磁極を着磁され、またそれに応じて第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂが第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄとの対向面側において互いに同一の磁極を着磁される場合には磁力安定点が複数存在することとなり、例えば計器装置に衝撃が加えられる等によって、図８（ｂ）に示すように本来の固定位置とは異なる位置（図８（ｂ）においては第一の指針側磁石２４ｃと第二の駆動側磁石２５ｂとが対向する位置）で指針２３が固定され、指針２３に位置ズレ（脱調）が生じるおそれがあるという問題点がある。これに対し、上述のように前記第一の磁気回路の磁束方向Ｄ１と前記第二の磁気回路の磁束方向Ｄ２とを相反する方向とすることによって、磁力安定点を第一の指針側磁石２４ｃと第一の駆動側磁石２５ａが対向し、かつ第二の指針側磁石２４ｄと第二の駆動側磁石２５ｂとが対向する１点のみにすることができ、計器装置に衝撃が加えられる等の場合であっても所望の位置で指針２３を安定させることが可能となる。
【００２９】
駆動側ヨーク２５ｃは、例えばパーマロイ，軟鉄あるいは純鉄等の軟磁性体からなり、第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂの第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄと対向しない面（非対向面）側に設けられ、互いの磁石２５ａ，２５ｂを連結するものである。駆動側ヨーク２５ｃによっていわゆる閉回路が構成され、第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂの非対向面からの漏れ磁束を抑制し、磁気効率を向上させる磁気回路を構成することが可能となる。
【００３０】
本実施形態は、ガイドレール部２２に配置される保持部２４の両端に第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄを設け、表示板２１を介して第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄに対向するように第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂをステッピングモータ２６の回動軸２６ａに固定されるアーム部材２５に設けたことにより、第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄと第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂとを磁力によって引きつけ合うことでステッピングモータ２６の回転駆動に連動して指針２３をガイドレール部２２に沿って移動させることができる。したがって、可変表示部を表示板の中央に設ける場合であっても従来の指針をステッピングモータに直接固定する方法のように可変表示部を迂回するために指針が大型化、複雑化することがなく、応答性良く指針２３を移動させることができる。また、保持部２４の両端にそれぞれ第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄを設け、それぞれ第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂと引きつけ合う２点での吸引を行う構成としたことで、指針２３の移動方向に対する保持力を高めることができ、指針２３を応答性良く移動させる場合に指針２３に位置ズレが生じることを抑制することができる。
【００３１】
また、第一の指針側磁石２４ｃと第一の駆動側磁石２５ａとで構成される前記第一の磁気回路の磁束方向Ｄ１と、第二の指針側磁石２４ｄと第二の駆動側磁石２５ｂとで構成される前記第二の磁気回路の磁束方向Ｄ２と、を相反する方向とすることで、磁力安定点を１点にすることができ、所望の位置で指針２３を安定させることが可能となる。
【００３２】
また、第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂの第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄに対する非対向面側に第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂを連結する駆動側ヨーク２５ｃを配設することにより、非対向面からの漏れ磁束を抑制し、磁気効率を向上させる磁気回路を構成することが可能となる。なお、第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄの第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂに対する非対向面側に第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄを連結する指針側磁石を設けてもよく、同様に閉回路による磁気効率の向上が可能となる。
【００３３】
また、指針２３を保持する保持部２４にガイドレール部２２に対する配設位置を定める規制部２４ｂを設け、ガイドレール部２２に規制部２４ｂに応じたガイド部２２ｂを設けることによって、指針２３と指標部２ａとの位置ズレを小さくして精度良く指標部２ａを指示することができる。また、第一，第二の指針側磁石２４ｃ，２４ｄ及び第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂの吸引力によって保持部２４にはガイドレール部２２に対して常に一定のテンションが付与されており、ガイドレール部２２内で指針２３が微動することを抑制し耐震性を向上させることが可能となる。
【００３４】
なお、指針２３は液晶表示部２１ｂの周辺を移動するものであったが、指針２３と液晶表示部２１ｂとが一部重なり合い、指針２３が液晶表示部２１ｂの前方を移動する構成であっても良い。その場合、ガイドレール部２２は、液晶表示部２１ｂの前方に位置するように設けられる。また、第一，第二の磁石２４ｃ，２５ａは永久磁石であったが、例えば第一，第二の駆動側磁石２５ａ，２５ｂは電磁石であっても良い。また、可変表示部としては、液晶表示部２１ｂのほかに有機ＥＬ素子を用いた表示器であっても良い。また、指針駆動手段としてステッピングモータ２６を備えるものであったが、ステッピングモータ２６に代えて、例えば、交差コイル型ムーブメントを用いることができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態を示す正面図。
【図２】同上実施形態を示す断面図。
【図３】同上実施形態におけるガイドレール部を示す図。
【図４】同上実施形態を示す要部拡大断面図。
【図５】同上実施形態を示す要部断面図。
【図６】同上実施形態におけるアーム部材を示す図。
【図７】同上実施形態における磁石を説明する図。
【図８】同上実施形態における磁石の比較例を説明する図。
【符号の説明】
【００３６】
２１    表示板
２１ａ  透光性基板
２１ｂ  液晶表示部（可変表示部）
２２    ガイドレール部
２２ａ  凹部
２２ｂ  ガイド部
２３    指針
２３ａ  指針基部
２３ｂ  指示部
２４    保持部
２４ａ  載置部
２４ｂ  規制部
２４ｃ  第一の指針側磁石
２４ｄ  第二の指針側磁石
２４ｅ  第一の指針側ヨーク
２４ｆ  第二の指針側ヨーク
２５    アーム部材
２５ａ  第一の駆動側磁石
２５ｂ  第二の駆動側磁石
２５ｃ  第一の駆動側ヨーク
２５ｄ  第二の駆動側ヨーク
２６    ステッピングモータ
２７    回路基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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