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KR100894348B1 - 포인터 장치 - Google Patents

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KR100894348B1
KR100894348B1 KR1019990046533A KR19990046533A KR100894348B1 KR 100894348 B1 KR100894348 B1 KR 100894348B1 KR 1019990046533 A KR1019990046533 A KR 1019990046533A KR 19990046533 A KR19990046533 A KR 19990046533A KR 100894348 B1 KR100894348 B1 KR 100894348B1
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pointer device
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KR1019990046533A
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베른트 루데비히
게르하르트 프리페스
헤르만 하스
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만네스만 파우데오 아게
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Publication date
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Abstract

본 발명에 따른 포인터 장치(1)에서 포인터 구동 장치는 지지 바디(2)에 배치된 포인터(4)를 편향시키기 위해 이용된다. 지지 바디(2)는 실질적으로 원형링 형태로 구현되고, 상기 원형링 외주면에 걸쳐 균일하게 분배된 베어링(7)에 의해서 지지된다. 따라서 포인터 장치(1)의 중간 영역에는 관통구가 없으며, 그에 따라 포인터(4)의 각도 상태와 관계없이 판독될 수 있는 방식으로 예컨대 LCD-디스플레이 장치와 같은 디스플레이 장치(9)가 배치될 수 있다.

Description

포인터 장치 {POINTER INSTRUMENT}
도 1은 지지 바디 및 포인터 구동 장치를 갖는 포인터 장치의 평면도.
도 2는 작동 상태중에 있는 포인터 장치의 평면도.
도 3은 추가 포인터 장치의 평면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1, 12 : 포인터 장치 2, 13 : 지지 바디
3, 14 : 포인터 구동 장치 4, 16 : 포인터
5, 17 : 톱니 림(열) 6, 18 : 톱니 휠
7, 15 : 베어링 8 : 지지 장치
9 : 디스플레이 장치 10 : 눈금
11 : 리세스
본 발명은, 포인터를 편향시키기 위한 포인터 구동 장치 및 눈금을 포함하며, 상기 포인터에 의해 눈금에서 측정값이 표시될 수 있도록 구성된, 자동차용 포인터 장치에 관한 것이다.
전술한 방식의 포인터 장치는 오늘날의 자동차에서 예를 들어 속도계 또는 회전수 측정기(tachometer)로서 사용된다. 판독 가능성을 개선하기 위해서는 포인터 장치의 직경이 가급적 큰것이 바람직하다. 그러나 직경이 큰 경우에는 눈금에 의해 덮혀진 내부 영역을 포인터 러그(pointer lug)가 스쳐 지나가고, 그 결과 상기 내부 영역이 추가의 지시를 위해서는 다만 제한적인 정도로만 이용가능하다는 것이 단점으로 작용하는데, 그 이유는 포인터 러그가 각도 위치에 따라 상이한 영역을 커버하기 때문이다. 포인터 러그를 편향시키는 포인터 샤프트가 포인터 장치의 중앙 영역을 관통하는 것도 또한 단점으로 작용한다. 특히 표면이 큰 LCD-디스플레이 장치를 사용하는 경우에는 포인터 샤프트를 위해 필요한 관통구가 상당한 제조 기술적인 문제와 연관된다.
포인터 러그가 이중으로 굽어지도록 설계되고 그에 따라 중간 영역에서는 먼저 디스플레이 장치 뒤를 따라 가이드되어 포인터 장치의 에지 영역에서만 관찰자가 볼 수 있도록 하여, 포인터 샤프트를 위한 중앙 관통구가 피해지도록 구성된 포인터 장치의 실시예도 또한 공지되어 있다. 상기 방식의 실시예는 비교적 긴 포인터가 필요하기 때문에, 상당한 포인터 중량을 야기한다. 측정을 고르게 하기 위해 필수적인 균형추로 인해서, 포인터를 마주보는 포인터 샤프트 측에서는 종종 상기 중량이 매우 높아 현재의 측정 장치의 토크가 포인터를 충분히 신속하게 또는 궁극적으로 동작시키기에 더 이상 적합하지 않게 된다. 포인터가 더 가볍도록 하기 위해 포인터의 횡단면을 더 작게하면, 예를 들어 자동차에서의 불가피한 진동으로 인해 포인터도 마찬가지로 진동됨으로써 포인터 장치의 판독이 어려워지고, 성능이 떨어지는 인상을 주게 되며 포인터가 움직이게 않게 될 위험이 형성된다.
본 발명의 목적은, 진동이 방지될 수 있는 동시에 장치의 중간 영역이 추가의 지시를 위해 이용될 수 있도록, 서두에 언급된 방식의 포인터 장치를 형성하는 것이다. 이 경우에는 디스플레이 장치 위에서 선회되는 포인터에 의해 판독이 어려워서는 안된다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 포인터가 포인터 구동 장치에 의해 편향될 수 있는 지지 바디에 배치되며, 이 지지 바디가 분산 배치된 베어링을 가짐으로써 달성된다. 중심을 벗어난 지지 장치를 통해 중앙 포인터 샤프트 또는 축을 사용하지 않으면서도 통상적인 원형의 선회 동작이 달성될 수 있다. 따라서 포인터의 동작 경로에 의해 덮혀진 중앙 영역은 관통구 없이 구현될 수 있고, 이에 따라 예를 들어 LCD-디스플레이 장치와 같은 매우 큰 표면의 디스플레이 장치가 아무런 문제 없이 상기 영역에 배치될 수 있다. 그와 동시에 포인터 구동 장치는 지지 바디를 따라 배치될 수 있고, 그럼으로써 평탄한 구성 형태가 얻어질 수 있다. 이 때에는 지지 장치가 포인터 또는 지지 바디와 공통인 평면에 배치될 수 있고, 이에 따라 경사 모멘트(tilting moment)가 피해지고 진동에 대한 민감도도 감소될 수 있다. 이 경우에는 추가로 지지 바디가 컴퍼스 페이스(compass face)의 평면 또는 디스플레이 장치의 평면을 관통하지 않는 중앙 가이드를 구비할 수 있다.
지지 장치가 지지 바디의 외주면에 걸쳐 대략 균일하게 분배된 베어링을 가지는 본 발명의 실시예는 특히 바람직하다. 이와 같은 실시예에 의해 지지 바디의 정확한 가이드가 달성될 수 있으며, 이 때 지지 바디의 동작 경로는 원형으로 이루어질 수 있다. 상기 베어링은 예를 들어 가능한 허용 오차를 보상하기 위해 지지 바디에 대해서도 예압될 수 있다.
이 경우에는 3개의 베어링 중에서 1개가 포인터 구동 장치와 동시에 결합되는 것도 또한 바람직하다. 그런 경우에는 포인터 구동 장치가 동시에 베어링의 기능도 담당하게 됨으로써 1개의 베어링을 절약할 수 있다. 그럼으로써 제조 비용 및 필요한 설치 공간이 줄어들 수 있다.
본 발명은, 포인터 구동 장치가 지지 바디를 강제결합(force-transmitting manner)방식으로 편향시키기 위한 수단을 포함함으로써 매우 바람직하게 개선된다. 이 경우 지지 바디를 예압하는 포인터 구동 장치의 마찰 휠에 의해서 편향이 아무 문제 없이 이루어질 수 있다. 이 때 지지 바디의 구조는 전반적으로 자유롭게 선택될 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에서는, 포인터 구동 장치에 지지 바디를 형상 결합 방식(positive manner)으로 편향시키기 위한 수단이 제공된다. 이 경우에는 실제값과 목표값 사이의 균등화를 수행함에 따라 위치에 대한 추가적인 검출이 필요치 않다. 이 때에는 스텝 모터(step motor)를 갖는 공지된 포인터 구동 장치가 사용될 수 있어, 결과적으로 조립 비용을 줄일 수 있다.
포인터 구동 장치가 지지 바디 내부와 체결하는 톱니 휠을 가지면 유리하다. 이에 따라, 힘이 간단하고도 확실하게 전달될 수 있다. 이 때 지지 바디를 편향시키기 위해 필요한 구동력은 비교적 적은 마찰로 인해 문제 없이 전달될 수 있다.
또한, 포인터 구동 장치가 지지 바디의 외주면에 고정되는 것도 매우 바람직하다. 그 결과 포인터 구동 장치가 지지 바디의 외측에 직접 배치될 수 있으며, 이 때 상기 구동 장치 및 지지 바디는 특히 공통 평면에 배치될 수도 있다. 이에 따라 상기 포인터 구동 장치는 단지 낮은 전체 높이를 가질 수 있다. 포인터 구동 장치는 지지 바디의 가시 영역에 비해 뒤로 위치된 외주면의 에지 영역에 배치될 수 있으며, 이에 따라 적합한 시각적 외형이 얻어진다. 특히 포인터 구동 장치는 관찰자가 볼 수 없다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예는, 포인터 구동 장치는 관찰자로부터 이격되어 마주보는 면에서 지지 바디(2, 13) 내부에 고정되도록 구성된다. 또한 포인터 구동 장치에는 예를 들어 베벨 기어가 설치되어 지지 바디의 뒤쪽 영역에 배치될 수 있다. 이 경우 포인터 구동 장치는 지지 바디에 의해 커버되고, 그 결과 관찰자가 볼수 있는 영역 외부에 배치된다. 그 결과 이용가능한 포인터 장치의 표면이 에지 영역까지 최상으로 이용될 수 있다. 그와 동시에, 각각 별도의 포인터 구동 장치에 의해 편향될 수 있는 다수의 동심 지지 바디도 고려될 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 개선예는 지지 바디가 실질적으로 중앙 관통구를 가지는 경우이다. 이 관통구를 통해서 그 뒤에 있는 추가의 디스플레이 장치를 방해받지 않고 볼 수 있다. 상기 디스플레이 장치는 지지 바디와 공통의 평면에 배치될 수 있거나 또는 지지 바디에 비해서 돌출될 수 있다. 특정한 포인터 위치에의 도달을 설명하거나 혹은 개별 포인터 위치를 위해 적합하지 않은 디스플레이 장치를 가리기 위해, 포인터의 위치에 따라, 그 뒤에 있는 특정한 디스플레이 장치를 드러내도록 관통구를 배치하는 것도 가능하다.
지지 바디는 예를 들어 아치형의 임의의 표면 또는 구조를 가질 수도 있다. 그러나 지지 바디를 실질적으로 평탄한 디스크로서 형성하면 매우 바람직하다. 이를 통해 디스플레이 장치의 콤팩트한 구조적 형상이 얻어질 수 있다. 이 경우 포인터는 예를 들어 지지 바디상에 가압될 수 있거나 또는 별도의 부품으로서 지지 바디와 결합될 수 있다. 이 때 포인터는 포인터 러그 외에 또다른 형태를 가질 수 있다. 예를 들어 포인터는 밴드 포인터로 구현되거나 포인터에 숫자 혹은 기호가 제공될 수 있다.
지지 바디는 또한, 포인터의 소정 위치를 시각적으로 두드러지게 하기 위해 예를 들어 타원 형태일 수 있는 임의의 이동 경로를 따라 이동할 수 있다. 그러나 지지 바디가 실질적으로 원판 형태로 형성되면 매우 바람직하다. 이와 같은 방식으로 형성된 지지 바디는 포인터의 원형의 동작 경로를 가능하게 하며, 이 동작 경로는 관찰자에게 잘 알려져 있기 때문에 관찰자가 쉽게 읽어낼 수 있다. 특히 상기 방식으로 형성된 포인터 장치의 외형은 중앙에 포인터 샤프트를 갖는 공지된 디스플레이 장치에 비해 변화가 없다. 이 경우에는 또한 원형 세그먼트로 설계된 지지 바디도 제안될 수 있다.
본 발명의 특히 유리한 개선예로서 지지 바디가 원형링인 경우가 제공된다. 상기 방식의 지지 바디에서는, 다수의 지지 바디가 동심으로 배치되어 서로 독립적으로 구동되기 때문에 작은 영역에서도 다수의 정보가 일목요연하게 시각화될 수 있다. 이 경우 포인터 구동 장치는, 인접 지지 바디의 방해를 제거하기 위해서 예를 들어 개별 지지 바디의 후방에서 홈 또는 돌출부에 체결될 수도 있다.
본 발명의 특히 바람직한 다른 실시예는 지지 바디를 적어도 일부분의 영역에서 투명하게 설계된다. 이와 같은 실시예에서, 지지 바디는 그 아래에 있는 디스플레이 장치를 커버하고, 그 에지 영역에는 포인터가 제공되는 투명 원판으로 형성될 수 있다. 이 경우 지지 바디는 광 투사 영역을 가질 수 있으며, 그와 동시에 눈금, 포인터 혹은 디스플레이 장치의 기타 요소들을 조명하기 위한 광도파로(light guide)의 기능도 담당한다.
본 발명은 상이한 실시예를 허용한다. 본 발명의 기본 원리를 더욱 명확하게 하기 위해 상기 원리 중에서 2가지를 도면에 도시하여 하기에서 설명하겠다.
도 1은, 포인터 구동 장치(3)에 의해 회전될 수 있는 지지 바디(2)를 갖는 포인터 장치(1)의 평면도이다. 작동 준비된 상태에서 포인터 구동 장치(3) 및 지지 바디(2)가 (개관을 명확하게 하기 위해 도시되지 않은) 커버링, 특히 눈금이 있는 컴퍼스 페이스(compass face)에 의해 커버됨으로써, 결과적으로 관찰자는 다만 지지 바디(2)와 결합된 포인터(4)만을 볼 수 있다. 원형링으로 구현된 지지 바디(2)는 외측에 톱니 림(5)을 가지며, 상기 림에 포인터 구동 장치(3)의 톱니 휠(6)이 맞물린다. 지지 바디(2)는, 상기 지지 바디(2)의 외주면에 걸쳐 대략 균일하게 분배된 3개의 베어링(7)을 포함하는 지지 장치(8)에 의해 지지된다. 따라서 지지 바디(2)에 의해 제공되는 내부 영역은 특히 중앙에 지지된 포인터 샤프트용 포인터 장치에서 필연적인 관통구가 없다.
도 2는 작동 준비된 위치에 있는 포인터 장치(1)의 평면도이다. 도면에서 포인터(4)에 의해 제한된 포인터 장치(1)의 내부 영역에는 LCD-디스플레이 장치로서 구현된 디스플레이 장치(9)가 배치되며, 상기 장치는 예를 들어 교통 정보를 표시하기 위해 이용된다. 이 경우에는 디스플레이 장치(9)가 자동차의 주행 속도를 표시하는 포인터(4)의 각도 위치와 관계없이 판독될 수 있기 때문에, 결과적으로 이용할 수 있도록 제공된 공간을 최상으로 이용할 수 있다. 디스플레이 장치(9)와 동일한 평면에는 눈금(10)이 있는 컴퍼스 페이스가 배치되며, 상기 컴퍼스 페이스 위의 리세스(11) 영역에서 포인터(4)가 움직일 수 있다. 추가적으로 포인터(4)가 또한 공통 평면에서 선회될 수 있거나 혹은 디스플레이 장치(9) 및 눈금(10)이 상이한 평면에 배치되는 다른 실시예도 또한 이 경우 이루어질 수 있다.
중앙 디스플레이 장치의 영역에서 투명하게 형성된 원판형 디스크와 같은 형상의 지지 바디에 포인터가 제공된 변형 실시예는 도시하지 않았다. 지지 바디는 또한, 디스플레이 장치를 관통할 필요가 없는 가이드로서 중심축 또는 샤프트를 가질 수 있다.
도 3은 추가 포인터 장치(12)의 간단한 실시예를 보여준다. 본 실시예에서는 지지 바디(13)가 포인터 구동 장치(14)와 베어링(15) 사이에 이동 가능하게 배치되며, 지지 바디(13)에 배치된 포인터(16)는 실질적으로 원형의 선회 이동을 수행한다. 지지 바디(13)는 외측에 톱니 열(17)을 가지며, 이 톱니 열에 포인터 구동 장치(14)의 톱니 휠(18)이 맞물린다. 상기 구동 장치가 스텝 모터로서 구현됨으로써, 추가의 영점 보상이 생략될 수 있다. 지지 바디(13)는 또한 전반적으로 임의의 형상을 가질 수 있고, 그에 따라 개별적인 사용 목적에 부합될 수 있는 이동 경로를 허용한다. 포인터 구동 장치(14)에 의해 제공되는 지지 바디(13)의 추진력도 마찬가지로 편향 각도에 따라 상이할 수 있고, 그에 따라 예정된 영역에서 상이한 눈금화를 가능하게 한다.
본 발명에 의해, 진동이 방지될 수 있는 동시에 장치의 중간 영역이 추가의 지시를 위해서도 이용될 수 있으며, 판독 가능성이 디스플레이 장치 위에서 선회되는 포인터에 의해 방해를 받지 않는 포인터 장치를 형성할 수 있게 되었다.

Claims (13)

  1. 포인터를 편향시키도록 분산된 지지 장치(8)를 구비한 포인터 구동 장치(3, 14)를 갖는 포인터 장치로서, 상기 포인터(4, 16)는 상기 포인터 상에 제공되는 측정값을 표시하도록 눈금(10)을 따라 이동하는, 포인터 장치에 있어서,
    상기 포인터의 일부가 안정적인 치수 측정이 가능한 방식의 지지 바디(2, 13)로서 디자인되며,
    상기 포인터 구동 장치(3, 14)는 톱니 휠(6)에 의해 상기 지지 바디(2, 13)에 체결되는,
    포인터 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 지지 장치(8)가 지지 바디(2)의 외주면에 걸쳐 균일하게 분배된 3개의 베어링(7)을 갖는 것을 특징으로 하는,
    포인터 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 3개의 베어링(7) 중에서 1개가 상기 포인터 구동 장치(3)와 동시에 결합되는 것을 특징으로 하는,
    포인터 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포인터 구동 장치(3, 14)가 상기 지지 바디(2, 13)를 강제결합 방식으로 편향시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    포인터 장치.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포인터 구동 장치(3, 14)가 상기 지지 바디(2, 13)를 형상결합방식으로 편향시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    포인터 장치.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포인터 구동 장치(3, 14)가 상기 지지 바디(2, 13) 내부에 맞물리는 톱니 휠(16, 18)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    포인터 장치.
  7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포인터 구동 장치(3, 14)가 상기 지지 바디(2, 13)의 외주면에 결합하는 것을 특징으로 하는,
    포인터 장치.
  8. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포인터 구동 장치(3, 14)가 관찰자로부터 이격되어 마주보는 지지 바디(2, 13)의 한 면에서 상기 지지 바디(2, 13) 내부에 결합되는 것을 특징으로 하는,
    포인터 장치.
  9. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 바디(2, 13)가 중앙에 관통구를 갖는 것을 특징으로 하는,
    포인터 장치.
  10. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 바디(2, 13)가 대체로 평탄한 디스크로 형성되는 것을 특징으로 하는,
    포인터 장치.
  11. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 바디(2, 13)가 대체로 원판 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는,
    포인터 장치.
  12. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 바디(2, 13)가 원형링인 것을 특징으로 하는,
    포인터 장치.
  13. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 바디(2, 13)가 적어도 한 부분 영역에서는 투명하게 형성되는 것을 특징으로 하는,
    포인터 장치.
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