JP2851841B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、文字又は図形を選択的に作るために単独で
又は他のそのような要素と組み合わせて使用されるのに
適した表示又は指示要素に関する。 従来の技術及び発明が解決しようとする問題点 本発明は、最も一般的な使用法において、1989月23日
付けフェランディ・パッカード社（Ferranti−Pacard L
imidet）に譲渡された先行米国特許第４、223、464号と
同じ目的で使用される。しかし、ここで記載された発明
は、上記の特許において記載された使用に制限されな
い。 特許第４、223、464号における表示要素は、一対の磁
気コアの相対する端部において回転する一対の永久磁石
を有する。この特許に記載された如きコアは、高保磁力
材料である。これらの高保磁力コアは、表示要素が１つ
の限界位置から他の限界位置に移動するための時間より
短くかつそれとは独立な持続時間のパルスによって、そ
れ等の極性が切り換られる又はセットされるという利点
を有する。表示要素は、セット位置から偶然に変位され
た時それに戻ろうとする。しかし、それらは、高保磁力
が切り換え電力の比較的高増加を必要とする、即ち、切
り換えトルクの比較適低い増加を生む付勢コイル電流が
発生するという欠点を有する。幾つかの適用において、
その設定位置における表示要素の「くっつき（stickin
g）及び高い切換のときのコアの残留磁気（power reman
ence）があり、その結果くっつき問題を克服するために
充分に電力を上げることは困難でありかつ経費がかか
る。 問題点を解決するための手段 従って、米国特許第４、223、464号に示された全体的
物理的構成を有するが、軟鉄又は低保磁力コアを使用す
る表示又は指示要素を提供することが本発明の目的であ
る。その結果は、１方の位置から他の位置に要素を切り
換えるための駆動トルクの増加が印加される切り換え電
力の増加に密接に関係している切り換え可能表示要素で
ある。こうして、特定の応用においてくっつき傾向はコ
イル付勢電流の増加によって比較的容易に避けることが
できる。切り換えパルスの持続時間は増加され、そして
要素は偶然の偏向の後セット位置に必ずしも戻らず、む
しろそれがリセットされる限界位置のどちらにでも磁気
的に掛け金がかかる。しかし、多数の応用において、く
っつきいを避けるために切り換え電力を都合よく増加さ
せる能力は欠点を補っている。 ここで言っている「視覚方向」とは、表示符号が見ら
れるように意図されている方向限界によって規定される
立体角の近似的中心である。 ここで「外側」とは、符号から視覚方向への方向を言
い、そして「内側」とはその反対方向を言う。（回転子
は表示及び隠された（obscured）位置を有し、そして回
転子における「内画」及び「外側」が表示位置における
姿勢に関係があるということは理解されるであろう。） 「表示位置」によって、回転子の（対照表示である）
「表示表面」が視覚方向において表示される回転子限界
位置を意味し、そして回転子の「隠された位置」は、対
照表面が視覚方向において隠される限界位置を意味す
る。 「フラッグ（flag）」によって、回転子から分離可能
かつそこに取り付け可能である表示表面を有する部材を
意味する。 本出願には、通常円形で、かつそれぞれのコアに面す
る全く反対のＮ極とＳ極を形成するために永久磁石が局
所的に磁化可能である磁化コアの自由端の反対側の回転
子において回転する回転軸線と同軸線の２つの永久磁石
を使用する。そのような極の各々は、コアから離れた永
久磁石の側面において相補的な極を有する。そのような
磁石の強さは、相補的に局部的に磁化された極の間の磁
化回路を完結させるためにコアから離れた磁石の側面に
おいて軟鉄ブリッジが提供されるならば、増加されるこ
とが判った。 従って、前章に記載されたように、ブリッジ軟鉄部材
とは全く反対の側において軸線方向に磁化された永久回
転磁石を提供することが発明の目的である。 発明の好ましい設計において、回転子の表示表面は、
回転子軸線に平行な方向において回転子の残りの各側に
長手方向に延びる表面又は「フラッグ」である。表示限
界位置において、表示表面又はフラッグは、視覚方向に
表示され、そしてフラッグは背景と対照をもつように彩
色される。他の又は隠された限界位置において、表示表
面フラッグは、対照的に彩色された表面が視覚方向にお
いて隠されるように回転される。回転角度が90度をより
大きく超えれば超えるほど、隠された位置における対照
表面を見ることなしに符号が見られる角度は広くなる。
回転角度が180度により接近すればする程、スタートト
ルクの減少はより重大である。これらの必要要件の間の
妥協は、125度と150度との間の任意の事象において約13
5度の角度を選ぶことである。固定子と回転子に対する
支持体に取り付けるために、視覚方向と平行な方向に支
持板から突起する支持を設計することはより容易であ
る。従って、135度の回転を得るために、表示位置から
隠された位置への表示要素の回転方向において好ましく
は柱である支持体の外側区域を傾斜させることはより容
易である。この傾斜は、好ましくは所望の回転と90度と
の間の差に等しい角度であって、隠された位置において
表示表面又はフラッグを収容するのに便利な「アンダー
ハング（underhang）を提供する。所望の回転が135度で
ある場合、柱の内側区域に対する外側区域の傾斜角度は
45度である。 従って、視覚方向に面している支持板と組み合わせ
て、支持板から延びかつそれに垂直な内側区域、及び表
示から隠された位置への表示表面又はフラッグの回転方
向に対応する方向に内側区域に対しある角度に傾斜する
外側区域を有する柱の形式の回転支持体を提供すること
が本発明の一面の目的である。 軸線方向に回転子本体から突起する各側に３つの突起
を有し、この３つの突起は回転子が第１の（表示）限界
位置にある時視覚方向を横断して全体的に配置されてい
る回転子を提供することが本発明の他の面の目的であ
る。弾性スプリングワイヤ部材は、中央突起の内側及び
第１限界位置において視覚方向に面する浅い（shallo
w）Ｖ型に突出する２つの外側端部又は腕を有する２つ
の外側突起の外側に静置するように曲がった３つの突起
の各々に取り付けられるように設計されている。スプリ
ングワイヤは、突起への取り付けのために、Ｖの角度を
減少させるように曲げられている。腕は、腕の外方自由
端を反対に折り曲げることによって形成されたフック
（hook）で終っている。この配置におけるフラッグは、
表示表面が視覚方向に横に延びる凹状側にある凸凹形状
の長手方向に延びる弾性部材である。この弾性フラッグ
は、そのエッジが２対の腕フック端部に挿入されかつ保
持されることが可能であるように凹面を増加するために
曲げられなければならないように設計される。このよう
に取り付けられるフラッグを提供することが本発明のこ
の一面の目的であり、そしてこのように取り付けられた
フラッグは損傷又は損失の場合に容易に交換されること
は理解されるであろう。 実施例 他の目的と利点は、以下の好ましい実施態様の説明か
ら明らかになるであろう。 図面において、第１図は、（第５図の）視覚方向にお
いて面し、かつ数字０から９の表示要素の選択的切り換
えによって提供されるように配置された７つの表示要素
を取り付ける支持板10を示す。第１図において、上方左
かつ下方右表示要素が、隠された（odscured）位置にあ
り、背面が彩色において背景に対応する表示表面又はフ
ラッグ12の背面を示し、一方残り要素は、数字２が示さ
れるように背景と対照を為す表示表面又はフラッグを有
する表示位置にある。 第２図は、固定子柱がクリップされる正方形開口14を
有する支持板10を示す。固定子柱は、支持板に垂直な内
側直立区域及び表示から隠された位置の方に回転子の回
転方向に回転する内側区域に45度傾斜している外側直立
区域を有する相対する側板16を具備する。内側及び外側
端壁18と20は、柱の横断部分において正方形を形成する
ために相対する側壁のエッジを結合する。端壁18と20
は、柱における傾斜の始みまりから外方に短い距離で止
っている。柱は、端壁18と20から内側に突出し、かつそ
のような内側偏向挿入及び解放後、柱を所定の位置に保
持するために板10の内側表面に係合する外側に面する肩
24を有している弾性的に内側に偏向可能なつかみ（do
g）22によって板に取り付けられる。側壁は、柱を固定
して維持するのを助けるために板10の外側表面に隣接し
て接触する内側に散開する（inwardly diverqing）支持
体27を備えている。所望により、つかみ22は側壁に配置
され、そして支持体24は端壁に配置されることは容易に
理解されるであろう。側壁と端壁は、接着剤又は希望に
より他の手段によって取り付けられることができる。 柱の外側端の方に、一対の低保磁力又は軟鉄コア26は
長手方向にかつ側壁16の間に平行に延びている。付勢コ
イル28はコアを囲み、そして図示されていない源から電
流を供給される。コア26の間の中間に、側壁16は回転子
が取り付けられる外側に突起する短い軸30を整合して取
り付ける。あるいはまた、２つの短い軸は、側壁の間を
延びかつそこから突起する単一の中央軸によって置き換
えられる。側壁の外側エッジは、回転子が回転する丸い
円弧32を提供し、かつそれぞれ表示及び隠された位置に
おいて回転子の動きを制限する肩（それぞれ34と36）を
各端において提供するように成形されている。 好ましくは、回転子は、脚40が柱の隣接して早退する
側壁16の各側に延びる（かつ回転する）ような間隔で内
側に延びる一対の相対する脚40を有する直線の外側壁又
はクロスバー38を具備する。全体的に円筒形の永久磁石
アセンブリ42を収容する大きさの相対する丸い開口42
が、脚40に設けられている。磁石アセンブリは、好まし
くは、開口42内に容易な挿入を可能にするためにわずか
にテーパーがつけられている。磁石アセンブリは、接着
剤又は他の所望手段によって所定の位置に保持される。
磁気アセンブリは、短い軸を回転可能に収容するために
46において中央で開口されている。中央開口は、好まし
くは、固定子の短い軸30において回転子の低摩擦軸受け
材料で内張りされている。 磁石アセンブリは、好ましくはコア26の自由端の近く
に構成された円筒形の高残留磁気高保磁力の厚い部分4
8、及びコアの自由端から離れた円筒形低保磁力又は軟
鉄の薄い部分50とを具備する。各磁石アセンブリの高保
磁力部分は、第4a図に最も良く示されているように、コ
イル自由端の近くでそれぞれ全く反対のＮ極とＳ極を提
供するために回転軸線に平行な52と54において局所的に
磁化される。磁化は軸線方向にあるために、示されたＮ
極は低保磁力層50において相保的なＳ極（文字が入って
いない）を必要とする。そして示されたＳ極は、低残留
磁気相において相補的なＮ極（文字が入っていない）を
必要とする。こうして、低残留磁気相50は、相補的な極
の間に短い閉鎖回路の磁気回路を提供する。この配置は
コア隣接の極ＮとＳにおいて磁束密度を非常に改善し、
そしてこれにより表示要素の動作は改善される。磁石ア
センブリの大きさは、局所的磁化極ＮとＳがコア26の自
由端の直接反対側の柱の各側にあるように選ばれる。脚
40の内側端は軸線方向の突起の当接部56を備えており、
そしてこれらは軸線方向の開口穴58を備えている。これ
らの穴は、ピボッド軸線の回りでフラッグを含む回転子
の平衡を取るために大小に大きさが変更される。 回転子クロスバー38の表面は、それぞれ表示限界位置
及び隠された限界位置を規定するために停止表面34と36
と協働して作用するように設計されている。こうして、
クロスバーの内側表面62は表示限界位置において表面34
に接触し、そしてクロスバーのエッジ64は隠された限界
位置において表面36に接触する。 クロスバー38の軸線方向に向いたエッジは各々、視覚
方向に横断する線において形成された３つの軸線方向に
向いた突起を形成する。中央突起66は内側表面において
ノッチを付けられ、そして外側突起68は、図示されるよ
うに、外側突起68の外側及び中央突起66の内側でノッチ
の形状を取る弾性ワイヤ70の重なりを可能にするために
上方表面においてノッチに成形される。ワイヤは、浅い
外側に向いたＶ型に回転子の各側において横に延びてい
る腕72と74を備えている。ワイヤの応力を受けていない
姿勢は、突起ノッチに適合するようにＶをわずかに狭め
るように曲げられなければならない。こうして、ワイヤ
は、ノッチにおいて支持される時応力をかけられ、そし
てフラッグの挿入に対してそのように応力をかけられて
回転子上に静止（stand）する。Ｖ型腕の外側端は、フ
ラッグ12のエッジを収容するために約135度の外側方向
に逆に回転される。 第１図において示されたものの任意の１つの如く成形
されたフラッグは、好ましくは、回転子の各側において
長手方向に延びるように平行に側面を取られかつ設計さ
れる。フラッグは弾性プラスチック又は金属から構成さ
れ、かつ休止時のみＶ腕ならばフック端よりもエッジ曲
がわずかに広い凸凹形状を取るように設計される。フラ
ッグの凹表面68は表示表面であり、そして板10の背景と
対照をもつように（ここでは明るい色で）彩色され、そ
して回転子の表示位置における視覚方向において表示さ
れる（第２図の実線位置）。フラッグの凸表面は、背景
に（そして第５図の隠された位置において現た回転子と
固定子の部分に）対応するように彩色される。フラッグ
12は、凹面を増加するためにフラッグ12を曲げかつ相対
する長手方向のエッジを露出したワイヤフックに配置す
ることによって回転子に静止するようにワイヤに取り付
けられる。その時、フラッグは長さに沿って弾性的に伸
ばされ、そしてワイヤフックの内側において保持され、
そして所定の位置に確実に保持される。フラッグによっ
てワイヤフックに提供される余分の応力は突起における
ワイヤフックの曲げ圧力を増加させ、ワイヤとフックの
間の結合をより確実にすることに気付かれるであろう。 第１図の７バー構造以外の応用においては、フラッグ
はワイヤ70に結合されるのに適したエッジを備えた他の
形状を有することができる。 ２つのモールド端部27は、モールド側壁に取り付けら
れ、そして直列にされたそれぞれのコイルに結合され
る。コア28の外側端が反対極をもちかつコイル電流のパ
ルスによって切り換え可能なようにコイルは巻かれ結合
される。端部29の内側端29は電流パルス（図示されてい
ない）電源に結合される。 動作を、第５図もまた参照して第６図と第７図を概略
図により説明する。第６図と第７図は、第５図において
見られた端部においてコア26端部の磁気を示す。第６図
は、第５図の実線位置において示されるように回転子の
表示位置に磁石48の極52と54を引き寄せるために極性
Ｓ′とＮ′に磁化されるコア26の後端部を示す。コア26
の相対する端部は各々反対に磁化されるが、対応する磁
石48は図示されたものと同一の磁気トルクを生成するよ
うに方向付けられる。第５図の破線位置に対し回転子を
回転することが望まれる時、コイルはコア26の極性を逆
にするパルスを与えられ、従って第７図を参照すると、
新しくＮ′及びＳ′に磁化されたコア端部は、第５図の
破線位置に対し回転子を135度振り動かすためにＳ極と
Ｎ極54と52を引き寄せる。磁化ドライブと結合されて、
コア端部26の磁化軸線は、各端部において（180−135）
２＝22.5度だけ永久磁石48の磁気軸線から外され、コア
の極性が逆にされた辞数分な開始トルクを与えることに
注目されたい。回転子とコアの遠い端部はもちろん同じ
方向において同一トルクを提供する。コア26が切り換え
られる時、それらが軟鉄であるために、巻き線28におけ
る切り換えパルスは、永久磁石の極が新位置におけるそ
れぞれの隣接するコアにラッチされるまて維持さければ
ならない。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明による７つの表示要素の視覚方向から
見た図。 第２図は、回転子、固定子、及び支持板の構成を示す分
解組立斜視図。 第３図は、第２又は隠された限界位置における回転子及
び固定子の斜視図。 第４図は、回転子軸線を通り平面に沿いかつ視覚方向に
平行な回転子と固定子を示す部分図。 第4a図は、磁石アセンブリの図。 第５図は、表示位置と隠された位置との間の回転子の動
きを示す部分概略図。 第６図と第７図は、装置の動作を示している概略図。 10……支持板 12……フラッグ 14……正方形開口 16……側壁 18,20……端壁 26……コア 38……外側壁（クロスバー） 40……脚 42……永久磁石アセンブリ 56……当接部 66……中央突起 68……外側突起 70……ワイヤ 72,74……腕

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トマス・ウエイルズ カナダ国オンタリオ・レツクスデイル・ ステイブリイクレセント 34 (56)参考文献 特開 昭57−204581（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−44046（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−68197（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−81148（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−139997（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−125881（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−152678（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．支持体と、 回転軸線上を回転することができるように、該支持体に
   取り付けられた表示要素と、 視覚方向に向いたとき背景と対照をなすように設計され
   た該表示要素上の表示表面と、 該表示表面が視覚方向に向く第１の限界位置と該表示表
   面が視覚方向から見えない第２の限界位置との間で125
   ゜から150゜までの範囲の角度の回転範囲で回転するよ
   うに該表示要素の回転を制限する手段と、 該回転軸線に略平行に延び、それぞれ第１及第２の自由
   端を有する低保磁力の一対のコアと、 電流が流れると該コアを磁化する付勢コイルと、 該表示要素に取付けられており且つそれと共に回転する
   第１及び第２の永久磁石とを具備し、 該付勢コイルに電流が流されると、該第１の自由端の対
   の間に磁場が生成され、且つ該第２の自由端の対の間に
   磁場が生成され、 該第１の自由端の対の間に生成された磁場が、上記回転
   範囲に亘って、一方の磁石にトルクを加え、該第２の自
   由端の対の間に生成された磁場が、上記回転範囲に亘っ
   て、他方の磁石にトルクを加え、該一方の磁石に加えら
   れるトルクと該他方の磁石に加えられるトルクが同じ向
   きであるように、該コア及び該第１及び第２の永久磁石
   が位置付けられていることを特徴とする表示装置。 ２．支持体と、 回転軸線上を回転することができるように該支持体に取
   り付けられた表示要素と、 視覚方向に向いたとき背景と対照をなすように設計され
   た該表示要素上の表示表面と、 該表示表面が視覚方向に向く第１の限界位置と該表示表
   面が視覚方向から見えない第２の限界位置との間で回転
   するように、該表示要素の回転を制限する手段と、 該回転軸線に略平行に延び、それぞれ第１及び第２の自
   由端を有する低保磁力の一対のコアと、 電流が流れると該コアを磁化する付勢コイルと、 該表示要素に取付けられており且つそれと共に回転する
   第１及び第２の永久磁石とを具備し、 該付勢コイルに電流が流されると、該第１の自由端の対
   の間に磁場が生成され、且つ該第２の自由端の対の間に
   磁場が生成され、 該第１の自由端の対の間に生成された磁場が、上記回転
   範囲に亘って、一方の磁石にトルクを加え、該第２の自
   由端の対の間に生成された磁場が、上記回転範囲に亘っ
   て、他方の磁石にトルクを加え、該一方の磁石に加えら
   れるトルクと該他方の磁石に加えられるトルクが同じ向
   きであるように、該コア及び該第１及び第２の永久磁石
   が位置付けられており、 該永久磁石が、該コアの該第１の及び第２の自由端に近
   い側の永久的に磁化された高残留磁気材料の層と、該コ
   アの該第１の及び第２の自由端から遠い側の低残留磁気
   材料の層とを備えていることを特徴とする表示装置。 ３．該高残留磁気材料の層が、 該コアの該第１の及び第２の自由端に近い側の、１つの
   半径方向外側位置のＮ極と、それと半径方向反対側のＳ
   極とを有し、 該コアの該第１の及び第２の自由端から離れた側の上記
   Ｎ極及びＳ極に対応する位置に、上記Ｎ極及びＳ極と反
   対極を有する特許請求の範囲第２項記載の表示装置。 ４．視覚方向に面し且つ横に延びる支持板と、 該支持板に取り付けられた支持体と、 回転軸線上を回転するように該支持体に取り付けられた
   表示要素と、 視覚方向に向いたとき背景と対照をなすように設計され
   た該表示要素上の表示表面と、 該表示表面が視覚方向に向く第１の限界位置と該表示表
   面が視覚方向から見えない第２の限界位置との間で回転
   するように該表示要素の回転を制限する手段と、 該表示要素を１方の限界位置又は他方の限界位置へと選
   択的に回転する手段とを含み、 該支持体が、該支持板から視覚方向に突起する内側区域
   と、該内側区域に対して少なくとも35度の角度をなす外
   側区域とを有し、 該外側区域が、該第１の限界位置から第２の限界位置へ
   の該表示表面の運動方向に延びている ことを特徴とする表示装置。 ５．上記角度が約45度である特許請求の範囲第４項記載
   の表示装置。