JP2009198220A

JP2009198220A - 超音波モータ駆動式の車両用指針計器

Info

Publication number: JP2009198220A
Application number: JP2008037777A
Authority: JP
Inventors: Taisei Fukuda; 大成福田; Shigeki Totsuka; 茂樹戸塚; Tomohiro Sugiyama; 友博杉山
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2008-02-19
Filing date: 2008-02-19
Publication date: 2009-09-03
Anticipated expiration: 2028-02-19
Also published as: JP5070079B2

Abstract

【課題】指針軸方向の高さやそれと直交する方向の寸法を小さくして、コンパクト化を図れるようにする。
【解決手段】ハウジング２０に超音波モータのステータ部分である振動体１０を固定し、この振動体に共振振動を起こさせ、その共振振動をロータ１５に伝達することで該ロータ１５を回転させ、それにより該ロータ１５の先端側に連結された指針４を回す超音波モータ駆動式の車両用指針計器において、振動体１０が、環状の本体１１と、該環状の本体１１の内周側にバネ部１２を介して突設された複数の振動子１３と、該各振動子１３に設けられたピエゾ素子１４とから構成され、振動体１０の内部にロータ１５の基端側が挿入され、ロータ１５の外周に振動子１３が接触している。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両の走行速度計やエンジン回転径等に使用される超音波モータ駆動式の車両用指針計器に関するものである。

超音波モータを駆動源として用いた車両用指針計器の例として、特許文献１や特許文献２に記載のものが知られている。これらの特許文献に記載の車両用指針計器は、進行波型の超音波モータや捩り結合子型の超音波モータ等のステータ部分をハウジングに固定し、ステータ部分の振動によって回動するロータ部分に指針を連結したものである。
特開昭６３ー３００９９５号公報特開平３ー２０００７２号公報

ところで、上述の特許文献に記載された車両用指針計器は、指針軸方向の高さやそれと直交する方向の寸法が大きく、コンパクト性に欠けるという問題があった。

本発明は、上記事情を考慮し、指針軸方向の高さやそれと直交する方向の寸法を小さくして、コンパクト化を図れるようにした超音波モータ駆動式の車両用指針計器を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、ハウジングに超音波モータのステータ部分である振動体を固定し、この振動体に共振振動を起こさせ、その共振振動をロータに伝達することで該ロータを回転させ、それにより該ロータの先端側に連結された指針を回す超音波モータ駆動式の車両用指針計器において、前記振動体が、環状の本体と、該環状の本体の内周側にバネ部を介して突設された複数の振動子と、該各振動子に設けられたピエゾ素子とから構成され、前記振動体の内部に前記ロータの基端側が挿入され、該ロータの外周に前記振動子が接触していることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の超音波モータ駆動式の車両用指針計器であって、前記ハウジングが、互いに合体することにより前記振動体を収容固定する上ケース及び下ケースとで構成され、これら上ケース及び下ケースには前記振動体に挿入されるロータの基端側が貫通する貫通孔が設けられ、前記ロータの基端が前記下ケースの貫通孔を出たところで、抜け止め手段により抜け止めされていることを特徴とする。

請求項３の発明は、ハウジングに超音波モータのステータ部分である振動体を固定し、この振動体に共振振動を起こさせ、その共振振動をロータに伝達することで該ロータを回転させ、それにより該ロータの先端側に連結された指針を回す超音波モータ駆動式の車両用指針計器において、前記振動体が、環状の本体と、該環状の本体の外周側にバネ部を介して突設された複数の振動子と、該各振動子に設けられたピエゾ素子とから構成され、前記ロータがリング状のものとして構成され、そのリング状のロータが前記振動体の外周側に嵌まり、前記ロータの内周に前記振動子が接触していることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３に記載の超音波モータ駆動式の車両用指針計器であって、前記ハウジングが、中心貫通孔を有し前記振動体を固定するホルダとして構成され、前記指針の軸部が前記ホルダの中心貫通孔に回転自在に挿通され、該軸部の基端が、前記ホルダの中心貫通孔を貫通したところで、抜け止め手段により抜け止めされていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、環状の振動体の内部にロータの基端側を挿入しているので、指針軸方向の高さ寸法のコンパクト化を図ることができる。また、振動体を、環状の本体と、その内周側にバネ部を介して突設された複数の振動子と、該各振動子に設けられたピエゾ素子とで構成しているので、指針軸方向と直交する方向のコンパクト化を図りながらも、強い共振振動を起こさせることができて、効率の向上を図ることができる。

請求項２の発明によれば、ロータの基端を抜け止め手段によって下ケースに抜け止めすることで、ロータの軸方向位置を決めることができるので、組み立てが簡単である。

請求項３の発明によれば、環状の振動体の外周にリング状のロータを嵌めているので、指針軸方向の高さ寸法のコンパクト化を図ることができる。また、振動体を、環状の本体と、その外周側にバネ部を介して突設された複数の振動子と、該各振動子に設けられたピエゾ素子とで構成しているので、指針軸方向と直交する方向のコンパクト化を図りながらも、強い共振振動を起こさせることができて、効率の向上を図ることができる。

請求項４の発明によれば、指針の軸部を抜け止め手段によってホルダに抜け止めすることで、指針に連結されたロータと振動体の位置関係を決めることができるので、組み立てが簡単である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の超音波モータ駆動式の車両用指針計器の要部の分解斜視図、図２は更に細かく示す分解斜視図、図３は同指針計器に使用している振動体の構成を示す斜視図、図４は振動体の位置で要部を切って示す横断面図、図５は要部の縦断面図である。

この車両用指針計器は、図５に示すように、裏ケース１と、裏ケース１の背面に配置された配線板２と、裏ケース１の表面に配置された文字盤３と、一体に設けられた指針軸部５を中心に文字盤３と平行な面内で回転する導光材料製の指針４と、指針軸部５から指針４への曲がり部をカバーする指針キャップ６と、指針軸部５の基端面に対向するよう配線板２上に実装され指針軸部５を介して指針４を照光するＬＥＤ７と、超音波モータのステータ部分である振動体１０と、振動体１０を収容固定するハウジング２０と、指針軸部５が内部に圧入されらパイプ状のロータ１５と、を有する。

この車両用指針計器では、振動体１０に共振振動を起こさせ、その共振振動をロータ１５に伝達することで該ロータ１５を回転させ、それにより該ロータ１５の先端側に連結された指針４を回す。そのため、振動体１０は、図３に示すように、環状の本体１１と、該環状の本体１１の内周側にバネ部１２を介して突設された複数の振動子１３と、該各振動子１３に設けられたピエゾ素子１４とから構成されている。そして、図４、図５に示すように、振動体１０の内部にロータ１５の基端側が挿入され、ロータ１５の外周に振動子１３が圧接している。

また、図２、図５に示すように、ハウジング２０は、互いに合体することにより振動体１０を収容固定する上ケース２１及び下ケース２２とで構成されており、振動体１０は、下ケース２２の上面に突設した支持突起２３に、環状の本体１１に形成した取付孔１１ａ（図３参照）を嵌めることで、下ケース２２上に固定されている。

これら上ケース２１及び下ケース２２には、振動体１０の内部に挿入されるロータ１５の基端側が貫通する貫通孔２７、２６が設けられており、ロータ１５の基端は、下ケース２２の貫通孔２６を貫通したところで、ロータ１５の基端外周の環状溝１５ａに止め輪（抜け止め手段）１６を嵌めることにより上方へ抜け止めされている。

また、下ケース２２は円板皿状のものであり、その上に被さる上ケース２１は、下ケース２２の上側に被さるフランジ状部分２４と、その中央部上側に突出した円錐筒状部２５とを有し、図１に示すように、円錐筒状部２５が文字盤３の中心孔３ａに嵌まっている。また、円錐筒状部２５の中央に貫通孔２７が開いており、この貫通孔２７にロータ１５が貫通している。また、図５に示すように、ロータ１５の先端には外鍔１５ａが付いており、この外鍔１５ａが上ケース２１の円錐筒状部２５の上端に突き当たることで、ロータ１５が下方へ向けて位置決めされている。

上記の構成の車両用指針計器では、環状の振動体１０の内部にロータ１５の基端側を挿入しているので、指針軸方向の高さ寸法のコンパクト化を図ることができる。また、振動体１０を、環状の本体１１と、その内周側にバネ部１２を介して突設された複数の振動子１３と、該各振動子１３に設けられたピエゾ素子１４とで構成しているので、指針軸方向と直交する方向のコンパクト化を図りながらも、強い共振振動を起こさせることができて、効率の向上を図ることができる。また、ロータ１５の基端を止め輪１６によって下ケース２２に抜け止めしているので、ロータ１５の軸方向位置を簡単に決めることができ、組み立てが容易にできる。

＜第２実施形態＞
図６は第２実施形態の超音波モータ駆動式の車両用指針計器の要部の分解斜視図、図７は更に細かく示す分解斜視図、図８は同指針計器に使用している振動体の構成を示す斜視図、図９は振動体の位置で要部を切って示す横断面図、図１０は要部の縦断面図である。

この車両用指針計器は、図１０に示すように、裏ケース１と、裏ケース１の背面に配置された配線板２と、裏ケース１の表面に配置された文字盤３と、一体に設けられた指針軸部５を中心に文字盤３と平行な面内で回転する導光材料製の指針４と、指針軸部５から指針４への曲がり部をカバーする指針キャップ６と、指針軸部５の基端面に対向するよう配線板２上に実装され、指針軸部５を介して指針４を照光するＬＥＤ７と、超音波モータのステータ部分である振動体３０と、振動体３０を収容固定する振動体ホルダ（ハウジング）４０と、キャップ６の裾部内周に圧入されたリング状のロータ３５とを有する。

この車両用指針計器では、振動体３０に共振振動を起こさせ、その共振振動をロータ３５に伝達することで該ロータ３５を回転させ、それによりロータ３５とキャップ６を介して一体に連結された指針４を回す。そのため、振動体３０は、図８に示すように、環状の本体３１と、該環状の本体３１の外周側にバネ部３２を介して突設された複数の振動子３３と、該各振動子３３に設けられたピエゾ素子３４とから構成されている。そして、図９、図１０に示すように、振動体３０の外周にリング状のロータ３５を嵌め合わせ、ロータ３５の内周に振動子３３を圧接させている。

また、図７、図１０に示すように、円板状のホルダ４０の上面中央には中央ボス部４２が突設され、その中央ボス部４２の中心に中心貫通孔４１が形成されている。中央ボス部４２の周囲には支持突起４３が設けられており、振動体３０は、環状の本体３１を中央ボス部４２に嵌めた状態で、支持突起２３に環状の本体３１に形成した取付孔３１ａ（図８参照）を嵌めることで、ホルダ４０上に固定されている。また、ホルダ４０の上面には、中央ボス部４２と同心に段差の小さな嵌合段部４４が設けられており、この嵌合段部４４が文字盤３の中心孔３ａに嵌まることで、文字盤３と位置決めされている。

また、図１０に示すように、指針軸部５は、先端側の段部５ｂがホルダ４０の中央ボス部４２の上端に突き当たることで下方へ向けて位置決めされ、基端側が、ホルダ４０の中心貫通孔４１を貫通したところで、基端外周の環状溝３５ａに止め輪（抜け止め手段）１６を嵌めることにより上方へ抜け止めされている。

上記の構成の車両用指針計器では、環状の振動体３０の外周にリング状のロータ３５を嵌めているので、指針軸方向の高さ寸法のコンパクト化を図ることができる。また、振動体３０を、環状の本体３１と、その外周側にバネ部３２を介して突設された複数の振動子３３と、該各振動子３３に設けられたピエゾ素子３４とで構成しているので、指針軸方向と直交する方向のコンパクト化を図りながらも、強い共振振動を起こさせることができて、効率の向上を図ることができる。また、指針軸部５を止め輪１６によってホルダ４０に抜け止めしているので、指針４にキャップ６を介して連結されているロータ３５と振動体３０の位置関係を決めることが簡単にでき、組み立てが容易にできる。

本発明の第１実施形態の超音波モータ駆動式の車両用指針計器の要部の分解斜視図である。更に細かく示す分解斜視図である。同指針計器に使用している振動体の構成を示す斜視図である。振動体の位置で要部を切って示す横断面図でる。同車両用指針計器の要部の縦断面図である。本発明の第２実施形態の超音波モータ駆動式の車両用指針計器の要部の分解斜視図である。更に細かく示す分解斜視図である。同指針計器に使用している振動体の構成を示す斜視図である。振動体の位置で要部を切って示す横断面図でる。同車両用指針計器の要部の縦断面図である。

符号の説明

４指針
５指針軸部
１０振動体
１１環状の本体
１２バネ部
１３振動子
１４ピエゾ素子
１５ロータ
１６止め輪（抜け止め手段）
２０ハウジング
２１上ケース
２２下ケース
２６，２７貫通孔
３０振動体
３１環状の本体
３２バネ部
３３振動子
３４ピエゾ素子
３５ロータ
４０ホルダ
４１中心貫通孔

Claims

ハウジングに超音波モータのステータ部分である振動体を固定し、この振動体に共振振動を起こさせ、その共振振動をロータに伝達することで該ロータを回転させ、それにより該ロータの先端側に連結された指針を回す超音波モータ駆動式の車両用指針計器において、
前記振動体が、環状の本体と、該環状の本体の内周側にバネ部を介して突設された複数の振動子と、該各振動子に設けられたピエゾ素子とから構成され、前記振動体の内部に前記ロータの基端側が挿入され、該ロータの外周に前記振動子が接触していることを特徴とする超音波モータ駆動式の車両用指針計器。
請求項１に記載の超音波モータ駆動式の車両用指針計器であって、
前記ハウジングが、互いに合体することにより前記振動体を収容固定する上ケース及び下ケースとで構成され、これら上ケース及び下ケースには前記振動体に挿入されるロータの基端側が貫通する貫通孔が設けられ、前記ロータの基端が、前記下ケースの貫通孔を貫通したところで、抜け止め手段により抜け止めされていることを特徴とする超音波モータ駆動式の車両用指針計器。
ハウジングに超音波モータのステータ部分である振動体を固定し、この振動体に共振振動を起こさせ、その共振振動をロータに伝達することで該ロータを回転させ、それにより該ロータの先端側に連結された指針を回す超音波モータ駆動式の車両用指針計器において、
前記振動体が、環状の本体と、該環状の本体の外周側にバネ部を介して突設された複数の振動子と、該各振動子に設けられたピエゾ素子とから構成され、前記ロータがリング状のものとして構成され、そのリング状のロータが前記振動体の外周側に嵌まり、前記ロータの内周に前記振動子が接触していることを特徴とする超音波モータ駆動式の車両用指針計器。
請求項３に記載の超音波モータ駆動式の車両用指針計器であって、
前記ハウジングが、中心貫通孔を有し前記振動体を固定するホルダとして構成され、前記指針の軸部が前記ホルダの中心貫通孔に回転自在に挿通され、該軸部の基端が、前記ホルダの中心貫通孔を貫通したところで、抜け止め手段により抜け止めされていることを特徴とする超音波モータ駆動式の車両用指針計器。