用于仪表的指针、包括该指针的仪表及该指针的制造方法

摘要

本发明提供了一种用于仪表的指针、包括该指针的仪表及该指针的制造方法，所述指针包括：指针体，该指针体包括用于指示仪表刻度的指示部和用于使仪表上光源的光线射入指针体的进光凹面，所述指示部的背向仪表盘的表面设有沿指示部的长度方向延伸的窄槽；不透明包覆层，所述不透明包覆层包覆指针体的除进光凹面和窄槽之外的全部表面。该仪表包括：壳体、安装在壳体中的上述指针、安装在壳体中的电路板、和安装在电路板上用来驱动指针的电机。该指针的结构简单，成本较低，且整体重量较轻。该仪表结构简单，其中的指针较易驱动，减小了驱动指针的电机的功率。

说明书

技术领域

本发明涉及仪表领域，特别地，本发明涉及一种用于仪表的指针、包括该 指针的仪表及该指针的制造方法。

背景技术

仪表是现代社会各行各业中应用较广泛的一种产品。仪表的作用是用来显 示各种参数，比如说温度、速度、车辆的剩余油量等等。传统的仪表一般都设 有指针，通过设置在仪表上的电机驱动指针转动，使指针指向不同的刻度或数 字，以此显示各参数的具体数值。另外，为了在光线不好的地方或夜晚方便观 察指针，通常是在仪表上设置光源，光源发出的光射入指针中，然后从指针的 需要被观察的部位射出，由此增强指针及仪表的可视性。

现有技术中有一种指针，该指针主要包含四部分，即：指针盖、指针导光 体、配重块和贴膜。指针盖从上方安装到指针导光体上，贴膜从下方安装到指 针导光体上，二者的作用都是遮挡不需要光线射出的地方，指针盖上设有一个 长槽，仪表上光源发出的光线射入指针导光体中，并从指针盖上的长槽中射出。 这样，在光线不好的地方或夜晚，也可以很方便的观察指针的位置。由于指针 整体的重量较重，因此设置了配重块来平衡指针的重量。

上述的指针虽然达到了在光线不好的地方或夜晚方便的观察指针的效果， 但其本身由四个零件构成，结构复杂，成本较高，零件的加工和装配都需要花 费大量的人力物力。而且，由于该指针是由四个零件构成，整体重量较重，因 此驱动指针转动的电机的功率也较大。

发明内容

本发明为解决上述现有指针结构复杂、成本较高且重量较重的问题，提供 一种用于仪表的指针，该指针的结构简单，成本较低，且整体重量较轻。

本发明还提供一种包括上述指针的仪表，该仪表结构简单，其中的指针较 易驱动，减小了驱动指针的电机的功率。

本发明还提供一种专用于制造上述指针的方法。

本发明的用于仪表的指针，所述指针可转动的安装在仪表上，其中，所述 指针包括：指针体，

该指针体包括用于指示仪表刻度的指示部和用于使仪表上光源的光线射 入指针体的进光凹面，所述指示部的背向仪表盘的表面设有沿指示部的长度方 向延伸的窄槽；

不透光包覆层，所述不透光包覆层包覆指针体的除进光凹面和窄槽之外的 全部表面。

进一步地，所述不透光包覆层包括金属镀膜层。

进一步地，所述不透光包覆层还包括喷漆层，所述金属镀膜层位于指针 体和喷漆层之间。

进一步地，所述喷漆层颜色的R、G、B值分别在0-5、0-75、0-75以内。

进一步地，所述喷漆层的颜色为黑色。

进一步地，所述指针体还包括安装部，所述指针体通过所述安装部可转 动地安装到仪表上。

进一步地，所述指针还包括磁性圆筒，所述磁性圆筒通过包塑工艺固定安 装到安装部上，所述仪表上用来驱动指针的电机的金属输出轴设置在所述磁性 圆筒中，且所述金属输出轴与磁性圆筒之间通过磁力固定连接。

进一步地，所述安装部上设有正六边形孔，所述仪表上用来驱动指针的电 机的输出轴设置在所述正六边形孔中，且所述输出轴与正六边形孔之间通过挤 压变形固定连接。

进一步地，所述指针体还包括进光部及用于平衡指示部重量的配重部，所述 进光凹面位于进光部上。

本发明的仪表，包括壳体、安装在壳体中的指针、安装在壳体中的电路板、 和安装在电路板上用来驱动指针的电机，其中，所述指针为上面任一项所述的 指针，所述电机和指针分别位于电路板的两面。

进一步地，所述仪表还包括安装在电路板上且与所述指针位于电路板同一 面的光源，所述光源与指针体的进光凹面相对。

本发明的指针的制造方法，其中，所述指针为上面任一项所述的指针，所 述制造方法包括如下步骤：

A，将指针体注塑成型；

C，将成型的指针体放入50-75摄氏度的温控箱中保温1.5-2.5小时；

D，使用橡胶套将指针体的进光凹面进行包裹；

E，对指针体进行镀膜处理，镀膜厚度在1um-10um之间；

F，对指针体进行喷漆，喷漆厚度在0.02mm-0.1m之间；

G，用镭雕机在指示部的背向仪表盘的表面沿指示部的长度方向雕刻出一条 透光槽，所述透光槽的深度为透光槽处金属镀膜层厚度和喷漆层厚度之和再加 0.05-0.15mm。

进一步地，还包括位于步骤A和步骤C之间的步骤B，所述步骤B为：将指 针体置于20-28摄氏度的水中3-6秒。

进一步地，在步骤C中，将指针体放入65摄氏度的温控箱中保温2小时。

进一步地，在步骤E中，所述镀膜处理采用真空镀或水镀，真空镀的镀膜厚 度为1um-2um，水镀的镀膜厚度为5um-10um。

进一步地，所述指针体还包括安装部，所述指针还包括磁性圆筒，所述磁性 圆筒在步骤A中被包塑到指针体的安装部中。

本发明的有益效果：

1，指针的结构简化，成本较低。由于本发明的指针只有指针体和包覆层， 与现有的指针相比，没有指针盖、贴膜等，因此结构有了很大的简化，成本也 会随之降低。2，本发明的指针不用装配，省时省力。本发明指针的包覆层是在 制造过程中包覆到指针体上的，产品制造出来后即可直接使用，而现有的指针 还要花费大量的时间进行装配。3，指针的重量减轻。由于没有指针盖、贴膜等， 使整体重量有了较大的减轻，重量减轻后，转动时所需的扭转力减小，因此可 减小驱动该指针的电机的功率，进一步降低成本。4，指针整体的重量减轻后， 通过自身的结构变化即可达到自身重量的平衡，不用单独设置配重块，进一步 简化了结构及制造工艺，节省成本。

附图说明

图1是本发明一种实施方式中指针体的结构示意图；

图2是本发明一种实施方式中指针体的另一方向的结构示意图；

图3是本发明一种实施方式中指针的结构示意图；

图4是图3中A-A方向的剖视放大示意图(图中金属镀膜层和喷漆层的厚度 可能与实际厚度有差别，本图只是示意它们与指针体之间的关系)；

图5是本发明一种实施方式的仪表的结构示意图；

图6是本发明一种实施方式中用橡胶套包裹进光凹面的示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以 下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描 述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-图6所示，本发明一种实施方式的用于仪表的指针1a，指针1a可 转动的安装在仪表上，指针1a包括：指针体1，该指针体1包括用于指示仪表 刻度的指示部101和用于使仪表上光源6的光线射入指针体1的进光凹面102， 所述指示部101的背向仪表盘的表面设有沿指示部101的长度方向延伸的窄槽 103；不透光包覆层，所述不透光包覆层包覆指针体1的除进光凹面102和窄槽 103之外的全部表面。

不透光包覆层包括金属镀膜层2和喷漆层3，喷漆层3位于金属镀膜层2的 外面，即金属镀膜层2位于指针体1和喷漆层3之间。金属镀膜层2可以是镀 铝、镀铬或其它亮银色镀膜层。金属镀膜层2的特性是不透光，且只反射光， 不吸收光，因此从进光凹面102射入的光线在指针体1中不断被反射，然后从 窄槽103中射出，由于金属镀膜层2不吸收光，因此光的损失较小。喷漆层3 的作用是包裹金属镀膜层2，避免金属镀膜层2的磨损或脱落。优选地，喷漆层 3通常设置成深颜色的，若用现在常用的R(红)、G(绿)、B(蓝)参数来限定，则 喷漆层3的颜色的R、G、B值分别在0-5、0-75、0-75以内。由于金属镀膜层2 通常是浅色的，因此若没有深颜色的喷漆层3，则整个指针1a的颜色太浅，当 有光线从窄槽103中射出时，光线与指针1a的色彩对比不鲜明，指针1a的整 体显示效果不好，有了深颜色的喷漆层3后，光线与指针1a的色彩对比鲜明， 指针1a的整体显示效果较好。所述喷漆层3的颜色优选为黑色。

优选地，金属镀膜层2的厚度在1um-10um之间，喷漆层3的厚度在 0.02mm-0.1mm之间。

优选地，所述指针体1还包括安装部104、进光部105和配重部106，安装 部104与指示部101垂直，配重部106位于指示部101的长度方向的延长线上， 配重部106和指示部101分别位于安装部104的两侧。进光部105成方形柱状， 进光部105的延伸方向与安装部104的延伸方向相同。设置配重部106的目的 是为了平衡指示部101的重量，使整个指针1a的重心位于安装部104处或者距 离安装部104较近的地方，这样在指针1a转动时离心力较小。指针1a的重心 可根据指针1a的结构进行计算，然后根据计算出的重心位置和设定的重心位置 之间的差距，相应调整配重部106的位置或形状，当然，也可根据设定的重心 位置设计配重部106的形状和位置，指针1a的形状结构和其重心之间的关系是 现有技术，因此本实施方式中不作赘述。在指示部101和配重部106之间还设 有反射面108。

本实施方式的仪表，包括壳体(图中未示出)、固定安装在壳体中的电路板4、 安装在电路板4上的电机5和上述的指针1a，指针1a固定安装在电机5的金属 输出轴501上。优选地，在指针体1的安装部104上设有一个磁性圆筒107，该 磁性圆筒107通过包塑工艺固定在安装部104上，磁性圆筒107是一种形状像 圆筒的磁性件，其内圆面为N极，外圆面为S极，或内圆面为S极，外圆面为N 极。电机5的金属输出轴501穿过电路板4伸入到磁性圆筒107中，金属输出 轴501与磁性圆筒107之间为松配合，金属输出轴501与磁性圆筒107之间通 过磁力固定连接，电机5和指针1a分别位于电路板4的两面。所述仪表还包括 仪表盘8，所述仪表盘8位于电路板4和指示部101之间。

指针1a和电机5之间的安装也可采用如下的方式：安装部104上设有正六 边形孔，电机5的金属输出轴501伸入到正六边形孔中，金属输出轴501与正 六边形孔之间通过挤压变形固定连接，电机5和指针1a分别位于电路板4的两 面。

优选地，所述仪表还包括安装在电路板4上且与所述指针1a位于电路板4 同一面的光源6，所述光源6与进光凹面102相对。优选地，所述光源6为4个 LED灯，4个LED灯以安装部104为中心弧形排列。

优选地，所述电机5为步进电机5。

指针1a在电机5的驱动下转动并指向仪表上的不同刻度或数字。指针1a的 材料可选用各种塑料，优选用聚碳酸酯(即常说的PC)。

进光凹面102设置在进光部105的面向电路板4的端部，优选地，进光凹面 102的横截面成几字形。光源6发出的光通过进光凹面102进入到指针体1中， 然后在指针体1中进行多次反射，最终从位于指示部101上的窄槽103中射出。

本实施方式的指针1a的制造方法包括如下步骤：

A，根据设计好的指针体1的结构将指针体1注塑成型，在注塑成型的过程 中将磁性圆筒107包塑到指针体1的安装部104中。在注塑成型的过程中，窄槽 103并不注塑出来，而是在后面的雕刻工序(即步骤G)雕刻出来。

在注塑成型的过程中，可将浇口设置在指针体1的配重部106或进光部105 处，优选地，将浇口设置在指针体1的进光部105处，这样可以使成型后的指针 体1有较好的导光效果。另外，在反射面108加设排气针，这样可以避免产品的 缩水变形，避免影响指针体1的导光效果。

B，将指针体1置于20-28摄氏度的水中3-6秒，以快速消除内部应力。 优选地，将指针体1置于25摄氏度的水中5秒。

C，将指针体1放入50-75摄氏度的温控箱中保温1.5-2.5小时，使指针体1 内部的应力完全消除。优选地，将指针体1放入65摄氏度的温控箱中保温2 小时。

D，使用橡胶套7将指针体1的进光凹面102进行包裹，包裹必须紧密，以 使得在后续的镀膜和喷漆步骤中进光凹面102不会被镀膜和喷漆。

E，对指针体1进行镀膜处理，镀膜厚度在1um-10um之间。镀膜处理可采 用真空镀或水镀，真空镀的镀膜厚度为1um-2um，水镀的镀膜厚度为5um-10um。

F，对指针体1进行喷漆，喷漆厚度在0.02mm-0.1mm之间。

G，用镭雕机在指示部101的上表面(即指示部101的背向仪表盘的表面)沿 指示部101的长度方向雕刻出一条透光槽，所述透光槽的深度为透光槽处金属 镀膜层厚度和喷漆层厚度之和再加0.05-0.15mm，即透光槽在指针体1中的深度 为0.05-0.15mm，透光槽在指针体1中的部分即为上述的窄槽103，因此窄槽103 的深度为0.05-0.15mm。

H，去掉橡胶套7，指针1a制造成型。

本实施方式的指针1a及包括该指针1a的仪表具有如下的有益效果：

1，指针1a的结构简化，成本较低。由于本发明的指针1a只有指针体1和 包覆层，与现有的指针相比，没有指针盖、贴膜等，因此结构有了很大的简化， 成本也会随之降低。

2，本发明的指针1a不用装配，省时省力。本发明指针1a的金属镀膜层2 和喷漆层3是在制造过程中包覆到指针体1上的，产品制造出来后即可直接使 用，而现有的指针还要花费大量的时间进行装配。而且，由于指针是精密部件， 装配过程中容易损坏，导致产品不良率增加，本发明的指针1a不存在这种问题。

3，指针1a的重量减轻。由于没有指针盖、贴膜等，使指针1a的重量有了 较大的减轻。重量减轻后，转动时所需的扭转力减小，降低了对电机5的要求， 因此可减小仪表上驱动该指针1a转动的电机5的功率，进一步降低成本。

4，指针1a整体的重量减轻后，通过自身的结构设计即可达到自身重量的平 衡，不用单独设置配重块，进一步简化了结构及制造工艺，节省成本。

5，指针1a及仪表的显示效果更好。由于金属镀膜层2只反射光，不吸收 光，因此光的浪费少，在采用相同光源的情况下，本发明的显示效果更好。或 者，要达到相同的显示效果，本发明的仪表上光源6的功率更小，成本更低。

6，在现有技术中，由于指针较重，通常是在指针上设置正六边形孔，电机 的输出轴伸入到正六边形孔中，输出轴与正六边形孔之间通过挤压变形固定连 接，在将指针和电机装配起来或将二者拆卸的过程中，这种挤压变形很容易导 致电机或指针的损坏。本发明中，由于在安装部104上包塑有磁性圆筒107，电 机5的金属输出轴501与磁性圆筒107之间通过磁力固定连接，二者之间是松 配合，装配和拆卸都非常方便简单，不易损坏电机5或指针1a。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本 发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发 明的保护范围之内。