JP5735171B2 - 回転可能且つ照明可能なポインタ用のモータ - Google Patents

Description

本発明は、回転可能且つ照明可能なポインタ用のモータに関する。モータは、特に、例えば自動車計測用途に用いられるべき小型パルスモータであるのがよい。本発明は同様に、モータを含む組立体に関する。

モータ、例えば小型パルスモータは、例えば自動車業界において広く用いられている。今日、自動車業界は、最新式の製品を必要としており、かかる製品は又、費用効果のよいことが必要とされている。自動車計測クラスタでは、各計器のポインタは、適切に照明されなければならない。ポインタは、速度計、回転カウンタ、燃料計、温度計等において両方向に回転することができる。目盛り盤上に位置する各ポインタは、現在の値を表示し、この値は、日中、運転手に完全に見える。夜間、ポインタは、照明されなければならない。

大型ポインタは、通常、各々がポインタをその３００°の回転半径にわたり照明する３つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を必要としている。ポインタは、一般に、ポインタを回転させるためのポインタシャフトを有するパルスモータにより作動される。変形例として、モータは、シャフトレスであり、この場合、ポインタは、モータに連結可能なシャフトを有する。パルスモータ（又はステップモータ）は、丸一回転を多数のステップに分割することができるブラシレス同期電気モータである。モータの位置は、モータが注意深く用途に合わせて寸法決めされている限り、フィードバック機構なしで正確に制御可能である。

シャフトレスか透明なシャフト付きかのいずれかの新型発電モータが単一のプリント回路板（ＰＣＢ）取り付け型ＬＥＤの光を、プラスチックシャフトの中心を通って案内する。光源は、回転ポインタの中心に位置しているので、回転中、光の分布状態は、一定のままである。かくして、シャフトレス手段又は透明なシャフトモータは、全回転範囲にわたって一定の照明を提供し、これは又、２つのＬＥＤのコストを節約する。この技術的思想は、モータがＰＣＢの前側に取り付けられ、従って、単一ＰＣＢ取り付け型ＬＥＤがモータの底部を通ってポインタシャフトを上方に照明した場合のみ功を奏する。したがって、ポインタの移動範囲全体にわたるポインタの一様な照明を保証するためには、心出しＬＥＤを一つだけ用いた透明なシャフトが好ましい。クラスタダイヤル全体は、種々のＰＣＢ配置場所に位置する数個のＬＥＤによって照明可能である。運転手の視界及び計器の解釈ができるだけ明確であるように照明全体が設計される。

しかしながら、スペース上の制約及び新クラスタ技術により、モータをＰＣＢの後側の面部に取り付ける必要がある。しかしながら、これを行う際、ＬＥＤのための機械的支持作用又は電力はもはや存在しない。このことは、一般に、シャフトを通ってポインタを照明することがもはやできず、その結果、ポインタの非一様な照明が生じることを意味している。

本発明の目的は、ＰＣＢの後側面部へのモータの取り付けに関連した問題を解決することにある。

本発明の第１の観点によれば、請求項１に記載された回転可能且つ照明可能なポインタ用のモータが提供される。

かくして、本発明のモータをＰＣＢの後側面部に取り付けることができる。光ガイドの構造により、光源をＰＣＢ上に設置することも可能である。光源は、ＰＣＢの後側面部かＰＣＢの前側かのいずれにも取り付け可能であり、この場合、ＰＣＢには穴が設けられ、光が、この穴を通って光ガイド中に伝搬することができる。かくして、本発明は、モータがＰＣＢに後方取り付けされる場合における光源の機械的及び電気的設置に関連した問題を全て解決する。光源は、ＰＣＢ上に配置されるので、ＰＣＢによってこれに電力供給することができる。さらに、光源は、顧客自身によって選択されると共にＰＣＢ上に設置可能であり、この場合、これをモータ製造業者によって行わなくてもよい。これは、今や、顧客が同じ形式の光を得る強度を正確に放出するＬＥＤを選択することができ、そして、クラスタ中のポインタの全てが正確に同じ仕方で照明されるようこれらＬＥＤをクラスタに対して設置することができるという利点を有する。

本発明は、シャフトレス又は透明なシャフトモータの利点の全てを提供するが、顕著な利点は、モータをＰＣＢの後側面部に取り付けることができるということにある。

本発明は第２の観点によれば、請求項１２に記載された組立体が提供される。

本発明の他の観点は、特許請求範囲に記載された従属形式の請求項に記載されている。

本発明の他の特徴及び他の利点は、添付の図面を参照して行われる非限定的な例示の実施形態についても以下の説明から明らかになろう。

本発明の実施形態としてのパルスモータの断面図である。 本発明の実施形態としての光ガイドの斜視図である。 本発明の第１の変形例としての組立体の断面図である。 本発明の第１の変形例としての組立体の斜視図である。 本発明の第２の変形例としての組立体の断面図である。 本発明の第２の変形例としての組立体の斜視図である。 本発明の第２の変形例としての組立体の断面図であるが、図５の断面図と反対側の方向から見た図である。 本発明の第２の変形例としての組立ての斜視図であるが、図６の斜視図と逆の方向から見た図である。

以下において、添付の図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。本発明の実施形態をパルスモータとの関連で説明するが、本発明は、パルスモータには限定されない。

本発明は、ポインタシャフト中でポインタを回転させるように構成されたモータに関する。

本発明は、モータがＰＣＢに取り付けられた場合であっても光をシャフト中に差し向ける新規且つ発明性のある手法を提供する。

図１は、本発明のパルスモータ１０１の断面図である。モータ１０１は、ポインタシャフト１０３を有し、ポインタ（図示せず）をポインタシャフトに嵌めることができる。透明又は半透明のポインタシャフト１０３が少なくとも部分的に、管又は包囲要素１０５内に包み込まれ、この包囲要素１０５は、迷光を減少させ又は迷光を遮断し、従って、クラスタ照明を邪魔しないよう配置されている。また、ポインタシャフト１０３と複合成形された駆動歯車が示されている。駆動歯車１０７は、ポインタシャフト１０３をシャフト軸線１０９回りに回転させるためにパルスモータ１０１に設けられている別の歯車と噛み合うよう配置されている。モータ１０１の内部の部品を保護するためにハウジング１１１もまた示されている。

また、光ガイド１１３（図２にも示されている）が示されており、その目的は、光を光源３０１、例えばＬＥＤからポインタシャフト１０３に案内することにある。光源３０１は、例えば、図３〜６に示されている。図示の実施例では、光ガイド１１３は、光の伝搬方向を実質的に１８０°変更するよう配置されている。これにより、光源を直接ＰＣＢ（図３〜６に示されている）に連結することができる。光ガイド１１３は、プラスチック、例えばポリカーボネート熱可塑性樹脂、具体的に言えば、透明なMakrolon（登録商標）で作られるのがよく、光源は、光の反射プリズムとして働くよう構成されている。光ガイド１１３は、１００℃の範囲の大きな温度変化に耐えるよう構成されている。光ガイドは、図２に示されているように、光ガイドをモータ１０１の他の幾つかの要素に取り付け、斯くして光ガイド１１３を定位置に保持するための連結手段２０１、例えばクリップを更に有している。

モータは、基板に向いた表面上に、モータ１０１をＰＣＢまで案内する案内ペグ１１５を有している。これら案内ペグ１１５は、基板に向いた表面から突き出ている。この実施例では、モータ１０１は、２つの案内ペグ１１５を有するが、当然のことながら、モータは、任意他の数の案内ペグを有してもよい。これらペグ１１５は、アダプタをＰＣＢまで案内するために用いられ、逆の取り付けを可能にしない。これらペグ１１５は、ＰＣＢに関して互いに異なる要素を組み付けるときに自動ピックアンドプレース（pick and place）位置決めを可能にする。案内ペグ１１５は、この実施例では、プラスチックで作られ、モータをＰＣＢに嵌める際に変形する場合があるリブ１１７を有する。かくして、モータ１０１は、モータ１０１の位置決め段階中、ＰＣＢに対してしっかりと保持可能である。

図３は、本発明の第１の変形例としての組立体を断面図で示している。この組立体は、モータ１０１、この実施例ではＬＥＤである光源３０１及び前側面部（ポインタ側の面部）３０５及び後側面部３０７を備えたＰＣＢ３０３を含む。この変形例では、ＬＥＤ３０１は、ＰＣＢ３０３の上面（前側面部）に取り付けられ、このＬＥＤは、その光をＰＣＢに設けられている穴を通って光ガイド１１３中に当てる。図４は、同じ形態を示しているが、これを斜視図で示している。この実施例では、光ガイド１１３は、モータ１０１を通ってＬＥＤ３０１までずっと延びるよう配置されている。かくして、光ガイド１１３は、ＰＣＢ３０３を通ってＰＣＢの頂面まで延びている。しかしながら、短い光ガイド１１３を設け、レンズ（図示せず）を光ガイド１１３とＬＥＤ３０１との間に挿入してＬＥＤ３０３からの光を集めると共に、ＬＥＤからの光を光ガイド１１３まで案内することも又可能である。また、光ガイド１１３とポインタシャフト１０３との間に別のレンズを挿入してもよい。

図５は、本発明の第２の変形例としての組立体を示している。この場合も又、この組立体は、モータ１０１、ＰＣＢ３０３及び光源３０１を含む。第１の変形例と比較すると、この変形例では、ＬＥＤ３０１は、ＰＣＢ３０３の後側面部３０７に装着されると共に、モータ１０１に設けられた凹部５０１内に嵌まり込んでいる。ＬＥＤ３０１から放出された光は、光ガイド１１３を通って進み、そして透明なシャフトを通って端部のところのポインタ中に進む。

図７及び図８は、モータ１０１をＰＣＢ３０３に電気的且つ機械的に結合するために用いられたコネクタ７０１をさらに示している。これらコネクタ７０１は、この実施例では、ＰＣＢ３０３にはんだ付けされている。これらの形式のコネクタに代えて、当然のことながら、任意他の形式の適当なコネクタ、例えば圧力ばね式コネクタを用いることが可能である。この場合、有利には、アクティブなペグも又設けるのがよい。アクティブなペグは、ＰＣＢ中に挿入して押し込むと、開いてモータを定位置に機械的にロック／保持するプラスチックペグである。また、モータ１０１をＰＣＢ３０３に連結する特別設計のモータアダプタを用いることが可能である。この場合、モータ１０１は、必要ならばアダプタから容易に取り外せる。

本発明を図面及び上記説明において、詳細に示すと共に説明したが、かかる図面記載及び説明は、本発明を限定するものではなく例示と考えられるべきであり、本発明は、開示した実施形態には限定されない。他の実施形態及び変形例が想到され、これらは、図面、開示内容及び添付の特許請求範囲の記載の検討に基づいて特許請求の範囲に記載された本発明を実施する際に当業者によって実現できる。例えば、光ガイド１１３は、光の伝搬方向を１８０°を超える角度にわたって変えるよう構成されてもよい。これは、光源３０１がＰＣＢ上に位置するが、光をシャフト軸線１０９に平行に放出しない場合に有利である。

原文特許請求の範囲において、“comprising”という用語は、他の要素又はステップを排除せず、不定冠詞“ａ”又は“an”は、複数を排除しない。互いに異なる特徴が互いに異なる従属形式の請求項に記載されているということは、これらの特徴の組み合わせを有利に使用することができないということを意味するものではない。特許請求の範囲に記載された参照符号は、本発明の範囲を限定するものと解されてはならない。

Claims (14)

1. 回路板（３０３）に取り付け可能なモータ（１０）であって、前記モータ（１０１）は、照明ポインタを回転させることができ、前記モータ（１０１）は、
   ・前記回路板（３０３）を通って突き出るポインタシャフト（１０３）と、
   ・ハウジング（１１１）と、
   ・光の伝搬方向を変更することによって光を前記ポインタシャフト（１０３）まで運ぶ前記ハウジング（１１１）内に設けられた光ガイド（１１３）と、を有し、
   前記ポインタシャフト（１０３）は、光を前記ポインタまで運ぶように構成されており、前記光ガイドは、前記光の伝搬方向を実質的に１８０°変更するように構成されていることを特徴とする、モータ（１０１）。
2. 前記光ガイド（１１３）は、プラスチックで作られている、請求項１記載のモータ（１０１）。
3. 前記プラスチックは、ポリカーボネート熱可塑性樹脂である、請求項２記載のモータ（１０１）。
4. 前記光ガイド（１１３）は、反射プリズムとして働く、請求項１〜３のうちいずれか一に記載のモータ（１０１）。
5. 前記光ガイドは、前記光ガイド（１１３）を前記モータ（１０１）内の或る構造体に取り付ける取り付け手段を有する、請求項１〜４のうちいずれか一に記載のモータ（１０１）。
6. 前記取り付け手段は、クリップである、請求項５記載のモータ（１０１）。
7. 前記モータ（１０１）は、前記回路板（３０３）の後側面部（３０７）に取り付け可能である、請求項１〜６のうちいずれか一に記載のモータ（１０１）。
8. 前記モータ（１０１）は、回路板に向いた表面を有し、前記モータは、前記回路板に向いた表面上に、前記光源（３０１）を受け入れる凹部（５０１）を有する、請求項１〜７のうちいずれか一に記載のモータ（１０１）。
9. 前記モータ（１０１）は、前記光ガイド（１１３）と前記光源（３０１）との間に第１のレンズを更に有する、請求項１〜８のうちいずれか一に記載のモータ（１０１）。
10. 前記モータ（１０１）は、前記光ガイド（１１３）と前記ポインタシャフト（１０３）との間に第２のレンズをさらに有する、請求項１〜９のうちいずれか一に記載のモータ（１０１）。
11. 前記ポインタシャフト（１０３）は、包囲要素（１０５）内に長手方向に包囲されている、請求項１〜１０のうちいずれか一に記載のモータ（１０１）。
12. 光源（３０１）と、ポインタ側面部（３０５）及び後側面部（３０７）を有するプリント回路板（３０３）と、を備える組立体であって、
    さらに、前記回路板（３０３）に取り付け可能なモータ（１０１）を有し、
    前記モータ（１０１）は、照明ポインタを回転させることができ、前記モータ（１０１）は、
    ・前記回路板（３０３）を通って突き出るポインタシャフト（１０３）と、
    ・ハウジング（１１１）と、
    ・光の伝搬方向を変更することによって光を光源（３０１）から前記ポインタシャフト（１０３）まで運ぶ前記ハウジング（１１１）内に設けられた光ガイド（１１３）と、を有し、
    前記ポインタシャフト（１０３）は、光を前記ポインタまで運ぶように構成されており、前記モータ（１０１）は前記回路板（３０３）の前記後側面部に設置されていることを特徴とする、組立体。
13. 前記光源（３０１）は、前記回路板（３０３）の前記後側面部（３０７）に取り付けられている、請求項１２記載の組立体。
14. 前記光源（３０１）は、前記回路板（３０３）の前記ポインタ側面部（３０５）に取り付けられている、請求項１２記載の組立体。

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