DE112021002062T5

DE112021002062T5 - Magnetbefestigungseinrichtung

Info

Publication number: DE112021002062T5
Application number: DE112021002062.5T
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Koike
Original assignee: Alps Alpine Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2020-04-02
Filing date: 2021-03-30
Publication date: 2023-02-23
Also published as: US20230003561A1; WO2021200947A1; KR20220137714A; CN115362351A

Abstract

Ein Magnetbefestigungseinrichtung für den allgemeinen Gebrauch, das dazu fähig ist, einen Magneten einfach und positiv an einem Drehpunktabschnitt der Anzeigenadel in einem Zustand zu befestigen, wobei ein Mittelpunkt des Magnets mit einem Drehpunkt der Anzeigenadel, kann bereitgestellt werden.MITTEL ZUR LÖSUNGEin Magnetbefestigungseinrichtung zum Fixieren eines Magnet zur Drehwinkelerfassung, das an einem Drehpunktabschnitt einer Anzeigenadel eines analogen Messgeräts befestigt ist, beinhaltet einen Hauptkörper, einen Magnethalter, der an einer oberen Fläche des Hautkörpers vorgesehen ist und dazu eingerichtet ist, den Magneten an einem Rotationsmittelpunkt der Anzeigenadel zu halten, einen Schlitz, der in dem Hauptkörper in einer flachen Form senkrecht zum Drehpunkt ausgebildet ist, und dazu ausgelegt ist, den Drehpunktabschnitt der Anzeigenadel aufzunehmen, einen Drehwellenhalter, der unterhalb des Schlitzes des Hauptkörpers vorgesehen ist, und dazu eingerichtet ist, eine Drehwelle der Anzeigenadel zu halten, und einen Anzeigenadel-Begrenzungsabschnitt, der zu einer Außenseite von einer äußeren Umfangskante des Hauptkörpers hin vorsteht, und dazu eingerichtet ist, eine Drehung der Anzeigenadel mit Bezug auch den Hauptkörper begrenzen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Magnetbefestigungseinrichtungen.
HINTERGRUND
Patentdokument 1 offenbart eine Magnetbefestigungseinrichtung, die an einem Drehpunktabschnitt einer Anzeigenadel eines Druckmessers befestigt ist, und dazu eingerichtet ist, einen Magneten zum Erfassen eine Drehwinkels der Anzeigenadel zu halten.
STAND DER TECHNIK DOKUMENTE
PATENTDOKUMENTE
Patentdokument 1: Japanisches eingetragenes Gebrauchsmuster Nr. 3161399
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
Da die im Patentdokument 1 offenbarte Magnetbefestigungseinrichtung jedoch eine Abdeckung aufweist, die oberhalb des Magneten angeordnet ist, ist es schwierig eine Dicke der Magnetbefestigungseinrichtung zu reduzieren, und es ist nicht möglich, die Magnetbefestigungseinrichtung zu installieren, wenn ein Spalt zwischen der Anzeigenadel und einer transparenten Platte des Druckmessers schmal ist. Darüber hinaus kann die im Patentdokument 1 offenbarte Magnetbefestigungseinrichtung nicht für den allgemeinen Gebrauch in Bezug auf Anzeigenadeln mit verschiedenen Größen installiert werden, weil die Dimensionen der einzelnen Teile an die Anzeigenadel mit einer bestimmten Größe angepasst werden müssen.
Zusätzlich, da die im Patentdokument 1 offenbarte Technik das Vorsehen eines Ersatzes für die transparente Platte mit derselben externen Form wie die transparente Platte des Druckmesser erfordert, werden zusätzliche Kosten, wie bspw. die Kosten für Komponenten. die Kosten der Form, oder ähnliches, zusätzlich erforderlich, um den Ersatz für die transparent Platte vorzusehen. Darüber hinaus, die die im Patentdokument 1 offenbarte Technik das Vorsehen des Ersatzes für die transparente Platte gemäß einem Außendurchmesser von einem Messgerät erfordert, ist es nicht möglich, diese einfach an eine Vielzahl verschiedener Messgeräte mit verschiedenen Außendurchmessern anzupassen. Ferner bestimmt ein konventionelles Verfahren eine Mittelpunktposition eines analogen Messgeräts, und befestigt einen magnetischen Sensor an dieser Mittelpunktposition, jedoch gibt es hier das Problem, dass dieses Verfahren mühsam durchzuführen ist.
MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
Eine Magnetbefestigungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform ist eine Magnetbefestigungseinrichtung zum Fixieren eines Magnets zur Drehwinkelerfassung, die an einem Drehpunktabschnitt einer Anzeigenadel eines analogen Messgeräts befestigt ist, und einen Hauptkörper; einen Magnethalter, der an einer oberen Fläche des Hauptkörpers vorgesehen ist und dazu eingerichtet ist, den Magneten an einem Drehpunkt der Anzeigenadel zu halten; einen Schlitz, der in dem Hauptkörper in einer flachen Form senkrecht zum Drehpunkt ausgebildet ist, und dazu eingerichtet ist, den Drehpunktabschnitt der Anzeigenadel aufzunehmen; einen Drehwellenhalter, der unterhalb des Schlitzes des Hauptkörpers vorgesehen ist, und dazu eingerichtet ist, eine Drehwelle der Anzeigenadel zu halten; und einen Anzeigenadel-Beschränkungsabschnitt, der in Richtung zu einer Außenseite von einer äußeren Umfangskante des Hauptkörpers vorstehen, und dazu eingerichtet ist eine Drehung der Anzeigenadel mit Bezug auf den Hauptkörper zu beschränken, beinhaltet.
Eine Positionierungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform ist eine Positionierungseinrichtung zum Positionieren einer Sensoreinheit mit Bezug auf einen Mittelpunkt einer Vorderseite eines allgemein kreisförmigen und transparenten Abdeckungselements einer Anzeigefläche eines analogen Messgeräts, die ein Paar Klemmelemente, die in einer ersten Richtung einander gegenüberliegend vorgesehen sind, und dazu eingerichtet sind, eine äußere Umfangsfläche eines äußeren Rahmens des Abdeckungselements zu klemmen; eine Zahnstange, die sich ein der ersten Richtung erstreckt, und dazu eingerichtet ist, das Paar an Klemmelementen zu verbinden, so dass ein Abstand des Paars an Klemmelementen anpassbar ist; einen Mittelblock, der auf einer Rückseite des Abdeckungselements an einer Zwischenposition des Paars an Klemmelementen positioniert ist, unabhängig von dem Abstand des Paars an Klemmelementen; und ein Positionierungselement, das auf einer Vorderseite an der Zwischenposition des Paars an Klemmelementen positioniert ist, unabhängig von dem Abstand des Paars an Klemmelementen, und dazu eingerichtet ist, die Sensoreinheit mit Bezug auf den Mittelpunkt der Vorderseite des Abdeckungselements zu positionieren, beinhaltet.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß einer Ausführungsform ist es möglich eine Magnetbefestigungseinrichtung zur allgemeinen Verwendung bereitzustellen, das einen Magneten einfach und sicher an einem Drehpunktabschnitt einer Anzeigenadel fixiert, in einem Zustand, in dem der Mittelpunkt des Magneten mit einem Drehpunkt der Anzeigenadel übereinstimmt.
Zusätzlich kann eine Positionierungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform einen magnetischen Sensor in Bezug auf eine Vielzahl an Arten von Messgeräten, die verschiedene Außendurchmesser aufweisen, einfach an einem Mittelpunkt eines Messgeräts positionieren.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht einer äußeren Erscheinungsform einer Magnetbefestigungseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 ist eine Draufsicht der Magnetbefestigungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
3 ist eine Seitenansicht der Magnetbefestigungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
4 ist eine Vorderansicht der Magnetbefestigungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
5 ist eine Unteransicht der Magnetbefestigungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
6 ist eine perspektivische Schnittansicht, die einen Schnitt der Magnetbefestigungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform entlang einer Schnittlinie A-A darstellt;
7 ist eine zerlegte perspektivische Ansicht einer Struktur gemäß der ersten Ausführungsform;
8 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Befestigen der Magnetbefestigungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
9 ist ein Diagramm zum Erläutern des Verfahrens zum Befestigen der Magnetbefestigungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
10 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Befestigen eines Magnets gemäß der ersten Ausführungsform;
11 ist ein Diagramm zum Erläutern des Verfahrens zum Befestigen des Magnets gemäß der ersten Ausführungsform;
12 ist eine Schnittansicht der in 11 dargestellten Struktur entlang einer Linie A-A;
13 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Vorgangs zum Montieren einer langen Nadel einer Anzeigenadel in Bezug auf die Magnetbefestigungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
14 ist ein Diagramm zum Erläutern des Vorgangs zum Montieren der langen Nadel der Anzeigenadel in Bezug auf die Magnetbefestigungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
15 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration eines Drehwinkelerfassungssystems gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
16 ist eine perspektivische Ansicht einer äußerlichen Erscheinung der Positionierungseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform, von oben gesehen;
17 ist eine perspektivische Ansicht der äußerlichen Erscheinung der Positionierungseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform, von unten gesehen;
18 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Installation einer Sensoreinheit an einem analogen Messgerät gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
19 ist eine Seitenansicht, die das Beispiel der Installation der Sensoreinheit an dem analogen Messgerät gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt; und
20 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Erweiterung der Positionierungseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.

AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
[Erste Ausführungsform]
Nachfolgend wird eine erste Ausführungsform mit Bezug zu den Zeichnungen beschrieben.
(Konfiguration der Magnetbefestigungseinrichtung 100)
1 ist eine perspektivische Ansicht einer äußeren Erscheinung einer Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß einer ersten Ausführungsform. 2 ist eine Draufsicht der Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform. 3 ist eine Seitenansicht der Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform. 4 ist einer Vorderansicht der Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform. 5 ist einer Unteransicht der Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform. 6 ist einer perspektivische Schnittansicht, die einen Schnitt der Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform entlang einer Schnittlinie A-A (siehe 3) darstellt.
Die in 1 bis 6 dargestellte Magnetbefestigungseinrichtung 100 ist ein Element mit einem relativ dünnen und allgemein scheibenförmigen Hauptkörper 100A. Um einen scheibenförmigen Magneten 20 zur Erfassung eines Drehwinkels (siehe 7 bis 9) in Bezug auf einen Drehpunktabschnitt 30A (ein Abschnitt, an dem eine Drehwelle 32 vorgesehen ist) einer Anzeigenadel 30 (siehe 7 bis 9) eines analogen Messgeräts zu fixieren, ist die Magnetbefestigungseinrichtung 100 an dem Drehpunktabschnitt 30A der Anzeigenadel 30 befestigt. Die Magnetbefestigungseinrichtung 100 ist, z.B., durch Spritzgießen einer elastischen Harzmaterials, wie bspw. Polypropylen (PP) Harz oder ähnliches, ausgebildet. In der nachfolgenden Beschreibung wird der Einfachheit halber eine Richtung entlang eines Drehpunkts AX2 der Rotationswelle 32 als eine oben-unten-Richtung oder als eine Z-Achsenrichtung betrachtet, eine Längenrichtung eines langen Nadelabschnitts 36 der Anzeigenadel 30 wird als eine vorne-hinten-Richtung oder als eine X-Achsenrichtung betrachtet, und eine Breitenrichtung des langen Nadelabschnitts 36 der Anzeigenadel 30 wird als eine links-rechts-Richtung oder als eine Y-Achsenrichtung betrachtet.
Wie in 1 bis 6 dargestellt, ist der Hauptkörper 100A der Magnetbefestigungseinrichtung 100 mit einem Schlitz 102 mit einem konstanten Höhenbereich und parallel zu einer XY-Ebene, an einem Mittenabschnitt entlang der oben-unten-Richtung (die Z-Achsenrichtung) ausgebildet. Der Schlitz 102 ist ein Abschnitt, der einen Abschnitt der Anzeigenadel 30 zentriert um den Drehpunkt AX2 aufnimmt. Der Schlitz 102 weist an einem Ende auf einer positiven Seite der Y-Achse eine Öffnung 102A auf. Somit ist es möglich den Drehpunktabschnitt 30A der Anzeigenadel 30 durch die Öffnung 102A in den Schlitz 102 zu gleiten und einzusetzen. Eine obere Fläche 102B und eine untere Fläche 102C der Öffnung 102A haben eine konische Form und sind geneigt, sodass der Höhenbereich der Öffnung 102A graduell in Richtung zu einer äußeren Seite (positive Seite der Y-Achse) hin zunimmt. Folglich kann der Drehpunktabschnitt 30A der Anzeigenadel 30 von der Öffnung 30A aus einfach in den Schlitz 102 eingesetzt werden. Der Schlitz 103 ist in dem Hauptkörper 100A der Magnetbefestigungseinrichtung 100 ausgebildet und eine oberer Wandabschnitt 110 bildet eine obere Seite (positive Seite der Z-Achse) des Schlitzes 102 aus, während ein unterer Wandabschnitt 120 eine untere Seite (negative Seite der Z-Achse) der Schlitzes 102 ausbildet. Jeder des oberen Wandabschnitts 110 und des unteren Wandabschnitts 120 ist in Bezug auf die XY-Ebene parallel und hat eine dünne Plattenform.
In dem oberen Wandabschnitt 110 ist eine sich in der links-rechts-Richtung (Y-Achsenrichtung) erstreckende, ausgeschnittene, obere Gleitrille 111 mit einer konstanten Breite in der vorne-hinten-Richtung (X-Achsenrichtung) von einem Ende auf der linken Seite (positive Seite der Y-Achse) in Richtung zu einem Mittelpunkt AX1 hin an einem Mittelabschnitt entlang der vorne-hinten-Richtung (X-Achsenrichtung) ausgebildet. Die obere Gleitrille 111 ist derart ausgebildet, dass ein zylindrischer Abschnitt 34 (siehe 7 und 8), der an dem Drehpunktabschnitt 30A der Anzeigenadel 30 nach oben ragt, den oberen Wandabschnitt 110 nicht stört/behindert, wenn die Anzeigenadel 30 in den Schlitz 102 gleitet. Aus diesem Grund ist die Breite der oberen Gleitrille 111 in der vorne-hinten-Richtung (X-Achsenrichtung) größer als ein Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 34.
Zusätzlich ist ein ringförmiger Magnethalter 112 mit einer konstanten Höhe auf einer oberen Fläche des oberen Wandabschnitts 110 ausgebildet. Der Magnethalter 112 ist ein Abschnitt zum Halten des scheibenförmigen Magnets 20 auf einer inneren Seite davon. Die Höhe das Magnethalters 112 hat etwa dieselbe Größe wie eine Dicke des Magnets 20, und ein Innendurchmesser des Magnethalters 112 hat etwa dieselbe Größe wie ein Außendurchmesser des Magnets 20. Somit hat der Magnethalter 112 eine minimale erforderliche Größe und trägt zur Größenreduzierung des Hauptkörpers 100A bei. Eine innere Umfangskante 112A (d.h., eine obere Öffnung) an einem oberen Ende des Magnethalters 112 hat einen Innendurchmesser, der etwas kleiner als ein maximaler Außendurchmesser des Magnets 20 ist. Aus diesem Grund kann der Magnet 20 von oben in den Magnethalter 112 gedrückt werden, um den Magneten 20 in den Magnethalter 112 einzusetzen, während die innere Umfangskante 112A gedrückt und gespreizt wird. Ferner kann der Magnethalter 112 den Magneten 20 halten, sodass die innere Umfangskante 112A den Magneten 20 daran hindert einfach herauszufallen.
In dem unteren Wandabschnitt 120 ist eine sich in der links-rechts-Richtung (Y-Achsenrichtung) ausgeschnittene Führung 121 von einem Ende auf der linken Seite (positive Seite der Y-Achse) zu einem Mittelpunkt AX1 hin an dem Mittelabschnitt entlang der vorne-hinten-Richtung (X-Achsenrichtung) ausgebildet. Die Führung 121 ist ausgebildet, um die Drehwelle 32 (siehe 7) der Anzeigenadel 30 daran zu hindern, den unteren Wandabschnitt 120 zu stören/behindern, und die Drehwelle 32 in den Drehwellenhalter 122 zu führend, wenn die Anzeigenadel 30 in den Schlitz 102 gleitet. Aus diesem Grund ist eine Breite der Führung 121 in der vorne-hinten-Richtung (X-Achsenrichtung) größer als ein Durchmesser der Drehwelle 32 ohne den Drehwellenhalter 122 und einen Drehwellen-Beschränkungsabschnitt 124.
Der Drehwellenhalter 122 zum Halten der Drehwelle 32, der angeordnet ist, um an dem Drehpunktabschnitt 30A der Anzeigenadel 30 nach unten zu ragen, ist an dem Mittelpunkt AX1 der Führung 121 ausgebildet. Der Drehwellenhalter 122 hat in einer ebenen Ansicht von oben gesehen eine kreisförmige Form. Der Innendurchmesser des Drehwellenhalters 122 ist Kleiner als der Durchmesser der Drehwelle 32.
Der Drehwellen-Begrenzungsabschnitt 124, um die Drehwelle 32 darin zu beschränken aus dem Drehwellenhalter 122 herauszufallen, ist an einem Eingang des Drehwellenhalters 122 der Führung 121 ausgebildet. Eine Breite des Drehwellen-Begrenzungsabschnitt 124 ist Kleiner als der Durchmesser der Drehwelle 32, und ist auch kleiner als der Durchmesser des Drehwellenhalters 122.
In diesem Fall ist die Führung 121 ein Raum, der zwischen einem ersten elastischen Balken 123A, der an der Vorderseite (positive Seite der X-Achse) der Führung 121 vorgesehen ist, und einem zweiten elastischen Balken 123B, der an der Rückseite (negative Seite der X-Achse) der Führung 121 vorgesehen ist, eingebettet/eingeklemmt ist. Das heißt, eine Wandfläche auf der Vorderseite (positive Seite der X-Achse) der Führung 121 ist an dem ersten elastischen Balken 123A ausgebildet, und eine Wandfläche auf der Rückseite (negative Seite der X-Achse) der Führung 121 ist an dem zweiten elastischen Balken 123B ausgebildet.
Der erste elastische Balken 123A und der zweite elastische Balken 123B sind in der vorne-hinten-Richtung (X-Achsenrichtung) elastisch verformbar, und deren beide Enden in der links-rechts-Richtung (Y-Achsenrichtung) sind durch den unteren Wandabschnitt 120 gestützt/gelagert.
Folglich, wenn die Drehwelle 32 dazu gebracht wird innerhalb der Führung 121 in Richtung zum Drehwellenhalter 122 hin zu gleiten, kann die Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform die Drehwelle 32 in den Drehwellenhalter 122 einsetzen, während der Drehwellen-Begrenzungsabschnitt 124 durch die Drehwelle gedrückt und gespreizt wird.
In diesem Zustand kann die Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform den Drehwellenhalter 122 durch die Drehwelle 32 drücken und spreizen, und die Größe gemäß dem Durchmesser der Drehwelle 32 anpassen. Somit kann die Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform die Drehwelle 32 durch den Drehwellenhalter 122 positiv halten, ohne ein Spiel zwischen dem Drehwellenhalter 122 und der Drehwelle 32 zu erzeugen.
Zusätzlich kann der Drehwellenhalter 122 die Drehwelle 32 in Übereinstimmung mit verschiedenen Durchmessern der Drehwelle 32 halten, weil deren Durchmesser um den Mittelpunkt AX1 aufgrund der elastischen Verformbarkeit des ersten elastischen Balkens 123A und des zweiten elastischen Balkens 123B variabel ist.
Ferner kann die Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform durch den Drehwellen-Begrenzungsabschnitt 124, der an dem Eingang des Drehwellenhalters 122 vorgesehen ist, verhindern, dass die von dem Drehwellenhalter 122 gehaltenen Drehwelle 32 einfach aus dem Drehwellenhalter 122 herausfällt.
Beide, der Mittelpunkt des Drehwellenhalters 122 und der Mittelpunkt des Magnethalters 112 stimmen mit dem Mittelpunkt AX1 der Magnetbefestigungseinrichtung 100 überein. Darüber hinaus stimmt der Mittelpunkt des Drehwellenhalters 122 mit einem Drehpunkt AX2 der Drehwelle 32 überein, unabhängig von dem Durchmesser der Drehwelle 32. Aus diesem Grund kann das Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform den Drehpunkt AX2 der Drehwelle 32 derart ausrichten, dass er mit dem Mittelpunkt AX1 der Magnetbefestigungseinrichtung 100 übereinstimmt, d.h., der Mittelpunkt des Magnets 20, unabhängig vom Durchmesser der Drehwelle 32. Folglich kann die Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform einen Axialschlag/Planlauf des Magneten 20 reduzieren, der durch die Drehung der drehwelle 32 verursacht wird.
Zusätzlich steht die
Magnetbefestigungseinrichtung 100 zu der Außenseite (X-Achsenrichtung) hin von der äußeren Umfangskante des Hauptkörpers 100A (oberer Wandabschnitt 110) vor, und ist mit einem Anzeigenadel-Begrenzungsabschnitt 130 versehen, der die Drehung der Anzeigenadel 30 in Bezug auf den Hauptkörper 100A (oberer Wandabschnitt 110) begrenzt.
Genauer gesagt beinhaltet die Anzeigenadel-Begrenzungsabschnitt 130 einen Vorsprung 131, der nach vorne hin (positive Richtung der X-Achse), d.h., eine Längsrichtung des langen Nadelabschnitts 36 der Anzeigenadel 30, von der äußeren Umfangskante der Vorderseite (positive Seite der X-Achse)des oberen Wandabschnitts 110 vorsteht, und eine Zunge 132, die sich nach rechts (negative Richtung der Y-Achse), d.h., eine Breitenrichtung des langen Nadelabschnitts 36 der Anzeigenadel 30, von einer oberen Fläche des Vorsprungs 131 aus erstreckt. Die Zunge 132 ist in einer Richtung (Z-Achsenrichtung) parallel zum Drehpunkt AX2 elastisch verformbar, und kann den langen Nadelabschnitt 36, der unterhalb der Zunge 132 angeordnet ist, von oberhalb des langen Nadelabschnitts 36 herunterdrücken.
Zusätzlich ist die Zunge 132 mit einer Neigung von dem Vorsprung 131 vorgesehen, so dass sich ein Spalt 130A zwischen der Zunge 132 und dem Vorsprung 131 graduell in Richtung einer nach unten gerichteten Richtung (negative Richtung der Z-Achse) aufweitet. Somit kann der Anzeigenadel-Begrenzungsabschnitt 130 beide Enden in der Breitenrichtung des langen Nadelabschnitts 36 der Anzeigenadel 30, der/die in dem Spalt 130A angeordnet ist, durch eine erste Kontaktoberfläche 131A des an dem Spalt 130A exponierten Vorsprungs, und eine zweite Kontaktfläche 132A der Zunge 132, die an dem Spalt 130A exponiert ist, halten.
(Konfiguration der Struktur 10)
7 ist eine demontierte perspektivische Ansicht einer Struktur 10 gemäß der ersten Ausführungsform. Wie in 7 dargestellt beinhaltet die Struktur 10 gemäß der ersten Ausführungsform die Magnetbefestigungseinrichtung 100, den Magneten 20 und die Anzeigenadel 30. Die Magnetbefestigungseinrichtung 100 ist an der Anzeigenadel 30 befestigt, indem die Anzeigenadel 30 in den Schlitz 102 eingesetzt ist, sodass der Mittelpunkt AX1 der Magnetbefestigungseinrichtung 100 mit dem Drehpunkt AX2 der Drehwelle 32 der Anzeigenadel 30 übereinstimmt.
Der Magnet 20 ist an dem Magnethalter 112 der Magnetbefestigungseinrichtung 100 befestigt, um den Drehwinkel der Anzeigenadel 30 zu erfassen. Durch das Befestigen des Magnets 20 an dem Magnethalter 112, stimmt ein Mittelpunkt 20A des Magnets 20 mit dem Mittelpunkt AX1 der Magnetbefestigungseinrichtung 100 und einem Mittelpunkt des Magneten 20 zur Drehwinkelerfassung überein. Der Magnet 20 hat eine dünne Scheibenform. In der Draufsicht ist der Magnet 20 mit dem N-Pol und dem S-Pol auf den jeweiligen Seiten einer durch den Mittelpunkt 20A des Magneten 20 verlaufenden Grenzlinie 20B magnetisiert.
(Montageverfahren der Struktur 10)
Als nächste wird ein Montageverfahren der Struktur 10 gemäß der ersten Ausführungsform mit Bezug zu 8 bis 12 beschrieben. 8 und 9 sind Diagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Befestigen der Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform. 10 und 11 sind Diagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Befestigen des Magnets 20 gemäß der ersten Ausführungsform. 12 ist eine Schnittansicht der in FIG: 11 dargestellten Struktur 10 entlang einer Linie A-A.
Als erstes, wie in 8 dargestellt, wird der Drehpunktabschnitt 30A der Anzeigenadel 30 in den Schlitz 102 von der Öffnung 102A, die an der Magnetbefestigungseinrichtung 100 auf der positiven Seite der Y-Achse ausgebildet ist, aus eingesetzt, und dazu gebracht, innerhalb des Schlitzes 102 in der negativen Richtung der Y-Achse zu gleiten. In diesem Zustand wird die Drehwelle 32 der Anzeigenadel 30 dazu gebracht in der negativen Richtung der Y-Achse innerhalb der Führung 121 zwischen dem ersten elastischen Balken 123A und dem zweiten elastischen Balken 123B zu gleiten. Darüber hinaus wird in diesem Fall der zylindrische Abschnitt 34 der Anzeigenadel 30 dazu gebracht in der negativen Richtung der Y-Achse innerhalb der in dem oberen Wandabschnitt 110 ausgebildeten oberen Gleitrille 111 zu gleiten.
Ferner, wenn die Drehwelle 32 der Anzeigenadel 30 an dem Drehwellen-Begrenzungsabschnitt 124 anstößt, der eine Breite aufweise, die schmaler als die Drehwelle 32 in der Führung 121 ist, wird der Drehpunktabschnitt 30A der Anzeigenadel 20 ferner in die negative Richtung der Y-Achse gedrückt. Somit kann die Drehwelle 32 der Anzeigenadel 30 in den Drehwellenhalter 122 eingesetzt werden, während der Drehwellen-Begrenzungsabschnitt 124 durch die Drehwelle 32 der Anzeigenadel 30 gedrückt und gespreizt wird.
Infolgedessen, wie in 9 dargestellt, ist die Magnetbefestigungseinrichtung 100 an der Anzeigenadel 30 derart befestigt, dass der Mittelpunkt AX1 der Magnetbefestigungseinrichtung 100 mit der Drehpunkt AX2 der Drehwelle 32 der Anzeigenadel 30 übereinstimmt.
Zusätzlich, durch das Durchführen des Einsetzvorgangs der Drehwelle 32 in den Drehwellenhalter 122 ist es möglich, gleichzeitig einen Einsetzvorgang der Anzeigenadel 30 durchzuführen, der später beschrieben wird. Somit, wie in 9 dargestellt, wird der lange Nadelabschnitt 36 der Anzeigenadel 30 in den Spalt 130A des Anzeigenadel-Begrenzungsabschnitts 130 eingesetzt, der nach vorne (positive Richtung der X-Achse) von dem Hauptkörper 100A der Magnetbefestigungseinrichtung 100 vorsteht. Infolgedessen ist die Drehung der Anzeigenadel 30 in Bezug auf den Hauptkörper 100A der Magnetbefestigungseinrichtung 100 begrenzt.
Darüber hinaus, wie in 10 und 11 dargestellt, ist der Magnet 20 zur Drehwinkelerfassung in den Magnethalter 112 der Magnetbefestigungseinrichtung 100 eingesetzt. Somit, wie in 11 dargestellt, ist der Magnet 20 in der Magnetbefestigungseinrichtung 100 an dem Magnethalter 112 befestigt, sodass der Mittelpunkt AX1 der Magnetbefestigungseinrichtung 100, der Drehpunkt AX2 der Drehwelle 32 der Anzeigenadel 20, und der Mittelpunkt des Magnets 20 zur Drehwinkelerfassung miteinander übereinstimmen.
Obwohl der Magnet 20 zur Drehwinkelerfassung in dem vorstehend beschriebenen Beispiel in den Magnethalter 112 der Magnetbefestigungseinrichtung 100 eingesetzt wird, nachdem der Einsetzvorgang der Drehwelle 32 der Anzeigenadel 30 in den Drehwellenhalter 122 durchgeführt wird, kann ein Vorgangsablauf den Magneten 20 zur Drehwinkelerfassung in den Magnethalter 112 der Magnetbefestigungseinrichtung 100 vor dem Einsetzvorgang der Drehwelle 32 der Anzeigenadel 30 in den Drehwellenhalter 122 einsetzen.
Wie in 12 dargestellt, hat die Höhe des Magnethalters 112 etwa dieselbe Größe wie die Dicke des Magneten 20, und der Innendurchmesser des Magnethalters 112 ist etwa so groß wie der Außendurchmesser des Magneten 20. Somit hat der Magnethalter 112 die minimale, erforderliche Größe und trägt zur Größenreduzierung des Hauptkörpers 100A bei.
Ferner, wie in 12 dargestellt, hat die innere Umfangskante 112A (d.h., die obere Öffnung) an dem oberen Ende des Magnethalters 112 einen Innendurchmesser, der etwas kleiner als der maximaler Außendurchmesser des Magneten 20 ist. Deshalb kann der Magnet 20 von oben in den Magnethalter 112 gedrückt werden, um den Magneten 20 in den Magnethalter 112 einzusetzen, während die innere Umfangskante 112A gedrückt und gespreizt wird. Zusätzlich kann der Magnethalter 112 den Magneten 20 halten, sodass die innere Umfangskante 112A verhindert, dass der Magnet 20 einfach rausfällt. Genauer gesagt, da die innere Umfangskante 112A geformt ist, um einen gekrümmten Rand eines äußeren Umfangs des Magneten 20 zu halten, benötigt der Magnethalter 112 keine Abdeckung zum Abdecken des Magneten 20, und somit ist die Höhe des Magnethalters 112 dieselbe wie die Dicke des Magnets 20. Folglich können beide, die Dicke und die Größe der Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform klein gemacht werden. Zum Beispiel beträgt in der vorliegenden Ausführungsform die Dicke des Magneten 20 1 mm, und der Durchmesser des Magneten beträgt 20 mm. Auf der anderen Seite beträgt die Dicke der Magnetbefestigungseinrichtung 100 etwa 3 mm und die Länge einer Seite der Magnetbefestigungseinrichtung 100 beträgt etwa 23 mm.
Verschiedene Magnete 20 mit unterschiedlichen Durchmessern und Dicken können an der Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform durch ein Variieren der Form des Magnethalters 112 befestigt werden.
(Einsetzverfahren des langen Nadelabschnitts 36 der Anzeigenadel 30)
13 und 14 sind Diagramme zum Erläutern eines Einsetzvorgangs des langen Nadelabschnitts 36 der Anzeigenadel 30 in Bezug auf die Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform.
Wie in 13 dargestellt, wenn ein Vorgang durchgeführt wird, um den Drehpunktabschnitt 30A der Anzeigenadel 30 innerhalb des Schlitzes 102 in der negativen Richtung der Y-Achse zu gleiten, und die Drehwelle 32 der Anzeigenadel 30 in den Drehwellenhalter 122 einzusetzen, stößt der lange Nadelabschnitt 36 der Anzeigenadel 30 an eine geneigte Unterseite 131B des Vorsprungs 131 des Anzeigenadel-Begrenzungsabschnitts 130, der vorgesehen ist, von dem Hauptkörper 100A der Magnetbefestigungseinrichtung 100 nach vorne (positive Richtung der X-Achse) vorzustehen, an.
Wenn in diesem Zustand der Drehpunktabschnitt 30A der Anzeigenadel 30 veranlasst wird, weiter in den Schlitz 102 in der negativen Richtung der Y-Achse zu gleiten, bewegt sich der lange Nadelabschnitt 36 der Anzeigenadel 30 in die negative Richtung der Y-Achse, während er entlang der Bodenfläche 131B elastisch verformt wird.
Wenn dann der lange Nadelabschnitt 36 der Anzeigenadel 30 über die Bodenfläche 131B fährt, drückt der lange Nadelabschnitt 36 der Anzeigenadel 30 die Zunge 132 des Anzeigenadel-Begrenzungsabschnitts 130 nach oben und wird, wie in 14 dargestellt, in dem Spalt 130A zwischen der Zunge 132 und dem Vorsprung 131 angeordnet.
Folglich, wie in 14 dargestellt, werden die beiden Enden in der Breitenrichtung (Y-Achsenrichtung) des langen Nadelteils 36 der Anzeigenadel 30 von der ersten Kontaktfläche 131A des Vorsprungs 131, die am Spalt 130A freiliegt, und der zweiten Kontaktfläche 132A der Zunge 132, die am Spalt 130A freiliegt, gehalten.
Da die Breiten- und die Höhenposition des Spalts 130A aufgrund der elastischen Verformung der Zunge 132 variabel sind, kann der Anzeigenadel-Begrenzungsabschnitt 130 beide Enden in der Breitenrichtung des langen Nadelabschnitts 36 entsprechend den verschiedenen Breiten und Dicken des langen Nadelabschnitts 36 halten.
(Beispiel für die Konfiguration des Drehwinkelerfassungssystems 200)
15 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration eines Drehwinkelerkennungssystems 200 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Wie in 15 dargestellt, beinhaltet das Drehwinkelerfassungssystem 200 ein analoges Messgerät 210, eine Drehwinkelerfassungseinrichtung 220 und einen Drehwinkelmessumformer 230.
Das analoge Messgerät 210 beinhaltet die Anzeigenadel 30 und einen Glasdeckel 211. Die in der Ausführungsform beschriebene Magnetbefestigungseinrichtung 100 wird an der Anzeigenadel 30 des analogen Messgeräts 210 befestigt. Das analoge Messgerät 210 ist z.B. ein Wasserzähler, ein Stromzähler, ein Gaszähler oder ähnliches.
Die Drehwinkelerfassungseinrichtung 220 ist an einem Mittelpunkt (d. h. dem Drehpunkt AX2 der Anzeigenadel 30) einer Oberfläche des Glasdeckels 211 befestigt. Die Drehwinkelerfassungseinrichtung 220 erfasst magnetisch einen Drehwinkel der Anzeigenadel 30 mit Hilfe eines Drehwinkelerfassungssensors (nicht abgebildet), der an einer Position gegenüber dem an der Magnetbefestigungseinrichtung 100 befestigten Magneten 20 angeordnet ist. Darüber hinaus überträgt die Drehwinkelerfassungseinrichtung 220 ein Drehwinkelerfassungssignal, das den erfassten Drehwinkel anzeigt, über ein Kabel oder eine drahtlose Kommunikation (z. B. Bluetooth (eingetragenes Warenzeichen)) an den Drehwinkelmessumformer 230. Zum Beispiel erfasst die Drehwinkelerfassungseinrichtung 220 den Drehwinkel der Anzeigenadel 30 nacheinander in vorgegebenen Zeitintervallen (z. B. Intervall von n Sekunden) und übermittelt das Drehwinkelerfassungssignal nacheinander in vorgegebenen Zeitintervallen (z. B. Intervall von n Sekunden) an den Drehwinkelmessumformer 230.
Der Drehwinkelmessumformer 230 empfängt das von der Drehwinkelerfassungseinrichtung 220 übermittelte Drehwinkelerfassungssignal und führt unter Verwendung des durch das Drehwinkelerfassungssignal angezeigten Drehwinkels der Anzeigenadel 30 einen vorbestimmten Ablauf durch (z. B. Überwachung der Anzeige, Erkennung von Anomalien, Aufzeichnung, Datenübertragung an andere Geräte o. Ä.). Beispielsweise übermittelt der Drehwinkelmessumformer 230 das Drehwinkelerfassungssignal, das den erfassten Drehwinkel anzeigt, über eine drahtlose Kommunikation (z. B. drahtlose Kommunikation über Bluetooth (eingetragenes Warenzeichen), drahtlose Kommunikation über Sigfox (eingetragenes Warenzeichen)) an ein Gateway oder eine Cloud.
Zusätzlich kann die Drehwinkelerfassungseinrichtung 220 z. B. über ein Kabel von einer Batterie des Drehwinkelmessumformers 230 mit Strom versorgt werden. In diesem Fall kann die Konfiguration des Drehwinkelerfassungssensors der Drehwinkelerfassungseinrichtung 220 auf ein Minimum reduziert werden, und die Drehwinkelerfassungseinrichtung 220 kann so eingerichtet sein, dass sie eine geringe Größe aufweist.
Wie oben beschrieben, beinhaltet die Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform, d.h., die Magnetbefestigungseinrichtung 100 zum Befestigen des scheibenförmigen Magneten 20 zur Erfassung des Drehwinkels, der am Drehpunktabschnitt 30A der Anzeigenadel 30 des analogen Messgeräts befestigt ist, den Hauptkörper 100A, den Magnethalter 112, der auf der oberen Fläche des Hauptkörpers 100A vorgesehen und dazu eingerichtet ist, den Magneten 20 am Drehpunkt AX2 der Anzeigenadel 30 in einem Zustand senkrecht zum Drehpunkt AX2 zu halten, der Schlitz 102, der im Hauptkörper 100A in einer flachen Form senkrecht zum Drehpunkt AX2 ausgebildet und dazu eingerichtet ist, den Drehpunktabschnitt 30A der Anzeigenadel 30 aufzunehmen, der Drehwellenhalter 122, der unterhalb des Schlitzes 102 des Hauptkörpers 100A vorgesehen und dazu eingerichtet ist, die Drehwelle 32 der Anzeigenadel 30 zu halten, und der Anzeigenadel-Begrenzungsabschnitt 130, der von der äußeren Umfangskante des Hauptkörpers 100A zur Außenseite hin vorsteht und dazu eingerichtet ist, die Drehung der Anzeigenadel 30 in Bezug auf den Hauptkörper 100A zu begrenzen.
So kann die Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform den Magneten 20 am Drehpunktabschnitt 30A der Anzeigenadel 30 befestigen, und zwar in einem Zustand, in dem der Mittelpunkt des Magneten 20 mit dem Drehpunkt AX2 der Anzeigenadel 30 übereinstimmt, einfach indem der Magnet 20 am Drehpunktabschnitt 30A der Anzeigenadel 30 befestigt wird, und zwar in Bezug auf die verschiedenen Anzeigenadeln 30, die Drehwellen 32 mit unterschiedlichen Durchmessern oder Ähnliches aufweisen. Ferner, da der Magnet 20 auf der oberen Fläche des Hauptkörpers 100A gehalten wird, benötigt die Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform keine Abdeckung, um die obere Fläche des Magneten 20 abzudecken, und der Hauptkörper 100A kann dünn ausgeführt werden. Daher kann die Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform eine dünne Magnetbefestigungseinrichtung 100 für den allgemeinen Gebrauch bereitstellen, das den Magneten 20 einfach und sicher am Drehpunktabschnitt 30A der Anzeigenadel 30 in einem Zustand befestigen kann, in dem der Mittelpunkt des Magneten 20 mit dem Drehpunkt AX2 der Anzeigenadel 30 übereinstimmt.
Zusätzlich beinhaltet der Hauptkörper 100A der Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform den ersten elastischen Balken 123A und den zweiten elastischen Balken 123B, die unterhalb des Schlitzes 102 und einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei der Drehwellenhalter 122 zwischen dem ersten elastischen Balken 123A und dem zweiten elastischen Balken 123B vorgesehen ist und die Drehwelle 32 durch Einklemmen der Drehwelle 32 zwischen dem ersten elastischen Balken 123A und dem zweiten elastischen Balken 123B gehalten wird.
Daher kann die Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform den Mittelpunkt des Magneten 20 so ausrichten, dass er mit dem Drehpunkt AX2 der Anzeigenadel 30 übereinstimmt, einfach indem die Drehwelle 32, unabhängig vom Durchmesser der Drehwelle 32, von dem Drehwellenhalter 122 gehalten wird.
Darüber hinaus beinhaltet der Hauptkörper 100A der Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform die Führung 121, die sich zwischen dem ersten elastischen Balken 123A und dem zweiten elastischen Balken 123B erstreckt, so dass ihre Breite von der äußeren Umfangskante des Hauptkörpers 100A in Richtung des Drehwellenhalters 122 allmählich abnimmt, und die dazu eingerichtet ist, die Drehwelle 32 zum Drehwellenhalter 122 zu führen.
Folglich kann die Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform die Drehwelle 32 einfach und sicher an dem Drehwellenhalter 122 befestigen.
Ferner beinhaltet in der Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform der Anzeigenadel-Begrenzungsabschnitt 130 den Vorsprung 131, der von der äußeren Umfangskante des Hauptkörpers 100A in der Längsrichtung der Anzeigenadel 30 vorsteht, und die Zunge 132, die sich von dem Vorsprung 131 in der Breitenrichtung der Anzeigenadel 30 erstreckt, in Richtung parallel zum Drehpunkt AX2 elastisch verformbar ist und dazu eingerichtet ist, auf die Anzeigenadel 30 zu drücken.
Somit, da die Zunge 132 elastisch verformbar ist, kann die Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform die Höhenposition der Zunge 132, die auf die Anzeigenadel 30 drückt, entsprechend den verschiedenen Dicken der Anzeigenadel 30 anpassen.
Zusätzlich ist in der Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform die Zunge 132 mit einer Neigung gegenüber dem Vorsprung 131 versehen, so dass sich der Spalt 130A zwischen der Zunge 132 und dem Vorsprung 131 allmählich in der Richtung parallel zum Drehpunkt AX2 aufweitet, und der Anzeigenadel-Begrenzungsabschnitt 130 hält beide Enden in der Breitenrichtung der im Spalt 130A angeordneten Anzeigenadel 30 durch die erste Kontaktfläche 131A des Vorsprungs 131, die am Spalt 130A freiliegt, und die zweite Kontaktfläche 132A der Zunge 132, die am Spalt 130A freiliegt.
Folglich kann die Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform durch die elastische Verformung der Zunge 132 beide Enden der Anzeigenadel 30 halten, indem die Breite des Spalts 130A an die verschiedenen Breiten der Anzeigenadel 30 angepasst wird.
Ferner beinhaltet der Schlitz 102 in der Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform die Öffnung 102A an der äußeren Umfangskante des Hauptkörpers 100A, und der Drehpunktabschnitt 30A der Anzeigenadel 30 kann innerhalb des Schlitzes 102 aufgenommen werden, indem der Drehpunktabschnitt 30A der Anzeigenadel 30 von der Öffnung 102A in den Schlitz 102 in der Richtung senkrecht zum Mittelpunkt AX2 gleitet.
Infolgedessen kann die Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform den Drehpunktabschnitt 30A der Anzeigenadel 30 innerhalb des Schlitzes 102 leicht und sicher aufnehmen.
Darüber hinaus ist die Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform einstückig aus einem elastischen Harzmaterial geformt.
Somit kann die Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform den elastisch zu verformenden Abschnitt leicht und positiv einstückig formen.
Die Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform wird durch das Spritzgießen des Harzmaterials geformt.
Folglich kann die Magnetbefestigungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform mit einer noch höheren Genauigkeit geformt werden.
[Zweite Ausführungsform]
Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform mit Bezug zu den Zeichnungen beschrieben.
(Konfiguration der Positionierungseinrichtung 100)
16 ist eine perspektivische Ansicht, von oben gesehen, eines äußeren Erscheinungsbildes einer Positionierungseinrichtung 100 gemäß der zweiten Ausführungsform. 17 ist eine perspektivische Ansicht, von unten gesehen, der Positioniereinrichtung 100 gemäß der zweiten Ausführungsform. In der folgenden Beschreibung wird der Einfachheit halber eine Richtung senkrecht zu einer Vorderseite 210A eines Abdeckungsglases 210 eines analogen Messgeräts 200 als die oben-unten-Richtung (Z-Achsen-Richtung) betrachtet. Zusätzlich wird die Seite der Vorderseite 210A des Abdeckungsglases 210 als die Oberseite (positive Seite der Z-Achse) und eine Seite der Rückseite des Abdeckungsglases 210 als die Unterseite (negative Seite der Z-Achse) betrachtet.
Die in 16 dargestellte Positionierungseinrichtung 100 ist eine Einrichtung zur Positionierung einer Sensoreinheit 300 in Bezug auf einen Mittelpunkt der Vorderseite 210A des allgemein kreisförmigen und transparenten Abdeckungsglases 210 (ein Beispiel für ein „Abdeckungselement“), das eine Anzeigefläche des analogen Messgeräts 200 abdeckt.
Wie in 16 dargestellt, beinhaltet die Positionierungseinrichtung 100 ein Paar Klemmkörper 111 und 112, zwei Zahnstangen 121 und 122, ein Ritzel 123, einen Mittelblock 130, eine Positionierungsplatte 140 und zwei Stifte 151 und 152. Alle Komponenten, die die Positionierungseinrichtung 100 ausbilden, sind aus einem relativ harten Material (z. B. einem Harzmaterial oder einem Metallmaterial) ausgebildet.
Das Paar der Klemmelemente 111 und 112 ist so vorgesehen, dass sie sich in der X-Achsenrichtung (ein Beispiel für eine „erste Richtung“) gegenüberliegen. Das Paar der Klemmelemente 111 und 112 klemmt eine äußere Umfangsfläche 212A eines äußeren Rahmens 212 des Abdeckungsglases 210, das im analogen Messgerät 200 vorgesehen ist. Das Paar der Klemmelemente 111 und 112 ist ein so genannter V-förmiger Block mit Stützflächen 111A und 112A, die in der Draufsicht von oben gesehen eine V-Form ausbilden. Die Stützflächen 111A und 112A liegen einander gegenüber. Wie in 16 und 17 dargestellt, klemmt das Paar der Klemmelemente 111 und 112 die äußere Umfangsfläche 212A, indem jede der Stützflächen 111A und 112A gegen die äußere Umfangsfläche 212A des Außenrahmens 212 drückt.
Zusätzlich beinhaltet das Klemmelement 111 ein erstes Durchgangsloch 111B und ein zweites Durchgangsloch 111C, die parallel zueinander verlaufen und das Klemmelement 111 in der X-Achsenrichtung durchdringen. Die erste Durchgangsbohrung 111B ist auf der positiven Seite der Y-Achse des Klemmkörpers 111 vorgesehen, und ein Ende der Zahnstange 121 auf der positiven Seite der X-Achse ist in die erste Durchgangsbohrung 111B eingesetzt. In dem Klemmelement 111 ist ein Innendurchmesser des ersten Durchgangslochs 111B durch das Anziehen von zwei Schrauben 113, die in der Nähe des ersten Durchgangslochs 111B vorgesehen sind, verringert, wodurch das Ende der Zahnstange 121 auf der positiven Seite der X-Achse fixiert ist. Die zweite Durchgangsbohrung 111C ist auf der negativen Seite der Y-Achse am Klemmelement 111 vorgesehen, und ein Ende der Zahnstange 122 auf der positiven Seite der X-Achse wird gleitend in die zweite Durchgangsbohrung 111C eingesetzt.
Darüber hinaus beinhaltet das Klemmelement 112 ein erstes Durchgangsloch 112B und ein zweites Durchgangsloch 112C, die parallel zueinander verlaufen und das Klemmelement 112 in X-Achsenrichtung durchdringen. Die erste Durchgangsbohrung 112B ist auf dem Klemmelement 112 auf der negativen Seite der Y-Achse vorgesehen, und ein Ende der Zahnstange 122 auf der negativen Seite der X-Achse wird in die erste Durchgangsbohrung 112B eingesetzt. In dem Klemmelement 112 wird ein Innendurchmesser des ersten Durchgangslochs 112B durch das Anziehen von zwei Schrauben 113, die in der Nähe des ersten Durchgangslochs 112B vorgesehen sind, reduziert, wodurch das Ende der Zahnstange 122 auf der negativen Seite der X-Achse fixiert ist. Die zweite Durchgangsbohrung 112C ist auf dem Klemmelement 112 auf der positiven Seite der Y-Achse vorgesehen, und ein Ende der Zahnstange 121 auf der negativen Seite der X-Achse wird gleitend in die zweite Durchgangsbohrung 112C eingesetzt.
Die zwei Zahnstangen 121 und 122 sind parallel zueinander und derart vorgesehen, dass sie sich in der X-Achsenrichtung erstrecken. Die zwei Zahnstangen 121 und 122 verbinden das Paar der Klemmelemente 111 und 112 miteinander, so dass ein Abstand zwischen den Paar der Klemmelemente 111 und 112 anpassbar ist. Die Zahnstangen 121 und 122 sind beide stangenförmig und erstrecken sich linear in der X-Achsenrichtung. Die zwei Zahnstangen 121 und 122 beinhalten eine Vielzahl von Zahnstangenzähnen 121A und 122A, die kontinuierlich in der X-Achsenrichtung an inneren Abschnitten der zwei Zahnstangen 121 bzw. 122 ausgebildet sind.
Die Zahnstange 121 ist auf der positiven Seite der Y-Achse vorgesehen. Das Ende der Zahnstange 121 auf der positiven Seite der X-Achse ist am Klemmelement 111 befestigt, und zwar in einem Zustand, in dem dieses Ende der Zahnstange 121 durch das erste Durchgangsloch 111B des Klemmelements 111 eingesetzt ist. Das Ende der Zahnstange 121 auf der negativen Seite der X-Achse wird gleitend durch das zweite Durchgangsloch 112C des Klemmelements 112 eingesetzt.
Die Zahnstange 122 ist auf der negativen Seite der Y-Achse vorgesehen. Das Ende der Zahnstange 122 auf der negativen Seite der X-Achse ist am Klemmelement 112 befestigt, und zwar in einem Zustand, in dem dieses Ende der Zahnstange 122 durch das erste Durchgangsloch 112B des Klemmelements 112 eingesetzt ist. Das Ende der Zahnstange 122 auf der positiven Seite der X-Achse wird gleitend durch das zweite Durchgangsloch 111C des Klemmelements 111 eingesetzt.
Das Ritzel 123 ist in einem kreisförmigen Aufnahmeraum 131 vorgesehen, der auf der Rückseite des Mittelblocks 130, zwischen den beiden Zahnstangen 121 und 122, ausgebildet ist. Das Ritzel 123 ist innerhalb des Aufnahmeraums 131 des Mittelblocks 130 drehbar. Das Ritzel 123 greift in jede der Zahnstangenzähne 121A der Zahnstange 121 und der Zahnstangenzähne 122A der Zahnstange 122 ein. Somit, wenn sich das Ritzel 123 dreht, kann das Ritzel 123 die beiden Zahnstangen 121 und 122 gemeinsam um den gleichen Betrag in unterschiedliche Richtungen entlang der X-Achsenrichtung bewegen.
Genauer gesagt, wenn sich das Ritzel 123 von der Unterseite aus gesehen im Uhrzeigersinn dreht (Pfeil D1), wie in 17 dargestellt, wird die Zahnstange 121 in die negative Richtung der X-Achse und die Zahnstange 122 wird um den gleichen Betrag wie die Zahnstange 121 in die positive Richtung der X-Achse bewegt. In diesem Fall bewegen sich das Klemmelement 111, das an der Zahnstange 121 befestigt ist, und das Klemmelement 112, das an der Zahnstange 122 befestigt ist, um denselben Betrag in Richtungen, um sich einander anzunähern. Somit erhält der Mittelblock 130 einen Zustand, der sich in einer Zwischenposition zwischen dem Paar der Klemmelemente 111 und 112 befindet.
Im Gegensatz dazu, in einem Fall, in dem das Ritzel entgegen dem Uhrzeigersinn (Pfeil D2), von der Unterseite aus gesehen, wie in 17 dargestellt, wird die Zahnstange 121 in der positiven Richtung der X-Achse bewegt, und die Zahnstange 122 wird in der negativen Richtung der X-Achse um denselben Betrag wie die Zahnstange 121 bewegt. In diesem Fall bewegen sich das Klemmelement 111, das an der Zahnstange 121 befestigt ist, und das Klemmelement 112, das an der Zahnstange 122 befestigt ist, um denselben Betrag in Richtungen, so dass sie sich voneinander trennen. Der Mittelblock 130 erhält einen Zustand, in dem er sich an der Zwischenposition zwischen dem Paar der Klemmelemente 111 und 112 befindet.
Der Mittelblock 130 ist ein blockförmiges Element, das sich in der Y-Achsenrichtung erstreckt. Der Mittelblock 130 erstreckt sich senkrecht zu jeder der zwei Zahnstangen 121 und 122 und erstreckt sich jeweils bis zu den Außenseiten der beiden Zahnstangen 121 und 122. Der Mittelpunkt des Mittelblocks 130 überlappt den Mittelpunkt der Positionierungseinrichtung 100. Der Mittelpunkt des Mittelblocks 130 ist immer in einem Zustand, in dem er den Mittelpunkt der Positionierungseinrichtung 100 überlappt, unabhängig davon, wie sehr der Abstand zwischen den beiden Klemmelementen 111 und 112 variiert. Der „Mittelpunkt der Positionierungseinrichtung 100“ ist die Zwischenposition zwischen dem Klemmelementpaar 111 und 112 in der X-Achsenrichtung und ist die Zwischenposition zwischen den beiden Zahnstangen 121 und 122 in der Y-Achsenrichtung.
Wie in 17 dargestellt, beinhaltet der Mittelblock 130 den kreisförmigen Gehäuseraum 131 in dem Mittelpunkt auf dessen Rückseite. Der Gehäuseraum 131 nimmt das Ritzel 123 in einem Zustand auf, in dem es um den Mittelpunkt der Positionierungseinrichtung 100 als dessen Drehpunkt drehbar ist.
Zusätzlich beinhaltet der Mittelblock 130 ein erstes Durchgangsloch 132A und ein zweites Durchgangsloch 132B, die parallel zueinander sind und den Mittelblock 130 in der X-Achsenrichtung durchdringen. Das erste Durchgangsloch 132A ist im Mittelblock 130 auf der positiven Seite der Y-Achse vorgesehen, und die Zahnstange 121 wird gleitend durch das erste Durchgangsloch 132A eingesetzt. Das erste Durchgangsloch 132A hat eine Öffnung auf der Seite des Aufnahmeraums 131. Daher können die Zahnstangenzähne 121A des Abschnitts der Zahnstange 121, der durch das erste Durchgangsloch 132A eingesetzt wird, in das Ritzel 123 eingreifen. Das zweite Durchgangsloch 132B ist im Mittelblock 130 auf der negativen Seite der Y-Achse vorgesehen, und die Zahnstange 122 wird gleitend durch das zweite Durchgangsloch 132B eingesetzt. Die zweite Durchgangsbohrung 132B hat eine Öffnung an der Seite des Aufnahmeraums 131. Somit können die Zahnstangenzähne 122A des Abschnitts der Zahnstange 122, der durch das zweite Durchgangsloch 132B eingesetzt wird, in das Ritzel 123 eingreifen.
Die Positionierungsplatte 140 ist ein Beispiel für ein „Positionierungselement“. Die Positionierungsplatte 140 ist ein flaches Element, das einer oberen Fläche des Mittelblocks 130 gegenüberliegt und sich in der Y-Achsenrichtung erstreckt. Die Positionierungsplatte 140 erstreckt sich senkrecht zu jeder der beiden Zahnstangen 121 und 122 und erstreckt sich jeweils bis zu den Außenseiten der beiden Zahnstangen 121 und 122. Ein Mittelpunkt der Positionierungsplatte 140 überlappt den Mittelpunkt der Positionierungseinrichtung 100. Der Mittelpunkt der Positionierungsplatte 140 überlappt sich immer den Mittelpunkt der Positionierungseinrichtung 100, unabhängig davon, wie groß der Abstand zwischen den beiden Klemmelementen 111 und 112 ist.
Am Mittelpunkt der Positionierungsplatte 140 ist ein Halteloch 141 ausgebildet. Das Halteloch 141 hat dieselbe Form wie die äußere Form eines Vorsprungs 301A eines Sensorgehäuses 301, das in der Sensoreinheit 300 vorgesehen ist. Indem der Vorsprung 301A des Sensorgehäuses 301 in das Halteloch 141 eingesetzt ist, kann die Positionierungsplatte 140 die Sensoreinheit 300 so halten, dass der Mittelpunkt der Positionierungsplatte 140 mit dem Mittelpunkt des Sensorgehäuses 301 übereinstimmt. Das heißt, durch das Halten der Sensoreinheit 300, kann die Positionierungsplatte 140 den magnetischen Sensor 302, der im Mittelpunkt der Sensoreinheit 300 vorgesehen ist, in Bezug auf den Mittelpunkt der Vorderseite 210A des Abdeckungsglases 210 positionieren.
Darüber hinaus beinhaltet die Positionierungsplatte 140 eine Rille 143, die in eine äußere Umfangskante der Positionierungsplatte 140 geschnitten ist und bis zum Halteloch 141 reicht. Die Rille 143 ist vorgesehen, um ein Kabel 303 der Sensoreinheit 300 aus dem Halteloch 141 in Richtung zu der Außenseite der Positionierungsplatte 140 hin zu ziehen, wenn die Positionierungsplatte 140 von der Sensoreinheit 300 entfernt wird, nachdem die Sensoreinheit 300 an der Vorderseite 210A des Abdeckungsglases 210 befestigt ist.
Die beiden Stifte 151 und 152 sind sowohl mit dem Mittelblock 130 als auch mit der Positionierungsplatte 140 im Eingriff, um die Positionierungsplatte 140 in der Zwischenposition zwischen dem Paar von Klemmelementen 111 und 112 zu positionieren. Wie oben beschrieben, überlappt der Mittelpunkt des Mittelblocks 130 immer den Mittelpunkt der Positionierungseinrichtung 100 (d. h. den Mittelpunkt der Vorderseite 210A des Abdeckungsglases 210) und hängt nicht von den Veränderungen des Abstands zwischen dem Paar von Klemmelementen 111 und 112 ab. Die Positionierungseinrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform positioniert die Positionierungsplatte 140 durch die zwei Stifte 151 und 152 in Bezug auf den Mittelblock 130. Daher kann die Positionierungseinrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, ähnlich wie der Mittelblock 130, den Mittelpunkt der Positionierungsplatte 140 in dem Zustand positionieren, in dem er den Mittelpunkt der Positionierungseinrichtung 100 (d. h. den Mittelpunkt der Vorderseite 210A des Abdeckungsglases 210) überlappt.
In der vorliegenden Ausführungsform werden zum Beispiel die zwei Stifte 151 und 152 verwendet, die eine runde Stangenform haben. Der Stift 151 ist auf der positiven Seite der Y-Achse vorgesehen. Ein unteres Ende des Stifts 151 ist in einem Zustand fixiert, in dem er durch ein im Mittelblock 130 auf der positiven Seite der Y-Achse ausgebildetes Lagerloch 133A eingesetzt ist. Ein oberes Ende des Stifts 151 wird in ein Lagerloch 142A eingesetzt, das in der Positionierungsplatte 140 auf der positiven Seite der Y-Achse ausgebildet ist. Somit positioniert der Stift 151 die Positionierungsplatte 140 auf der positiven Seite der Y-Achse.
Der Stift 152 ist auf der negativen Seite der Y-Achse vorgesehen. Ein unteres Ende des Stifts 152 ist in einem Zustand fixiert, in dem er durch ein Lagerloch 133B, das im Mittelblock 130 auf der negativen Seite der Y-Achse ausgebildet ist, eingesetzt ist. Ein oberes Ende des Stifts 152 ist in ein Lagerloch 142B eingesetzt, das in der Positionierungsplatte 140 auf der negativen Seite der Y-Achse ausgebildet ist. So positioniert der Stift 152 die Positionierungsplatte 140 auf der negativen Seite der Y-Achse.
(Verfahren zum Befestigen der Sensoreinheit 300)
Als Nächstes wird ein Verfahren zum Befestigen der Sensoreinheit 300 unter Verwendung der Positionierungseinrichtung 100 beschrieben.

(1) Zunächst zieht ein Bediener das Paar der Klemmelemente 111 und 112 in Richtungen, in denen sie sich voneinander trennen, um den Abstand zwischen dem Paar der Klemmelemente 111 und 112 zu vergrößern und um einen Raum zum Platzieren des Abdeckungsglases 210 und des äußeren Rahmens 212 auf der oberen Fläche des Mittelblocks 130 auszubilden. In diesem Fall bleibt der Mittelpunkt des Mittelblocks 130 in dem Zustand, in dem er mit dem Mittelpunkt der Positionierungseinrichtung 100 übereinstimmt.
(2) Als Nächstes platziert der Bediener das Abdeckungsglas 210 und den äußeren Rahmen 212 auf der oberen Fläche des Mittelblocks 130. Da die Positionierungseinrichtung 100 gemäß der zweiten Ausführungsform das Abdeckungsglas 210 und den äußeren Rahmen 212 auf dem Mittelblock 130 platzieren kann, ist es relativ einfach, die anschließende Klemmung durch das Paar von Klemmelementen 111 und 112 durchzuführen.
(3) Als Nächstes drückt der Bediener das Paar der Klemmelemente 111 und 112 in Richtungen, in denen sie sich einander annähern, um den Abstand zwischen dem Paar der Klemmelemente 111 und 112 zu verringern und zu bewirken, dass die Stützflächen 111A und 112A in Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche des äußeren Rahmens 212 kommen. Folglich wird der äußere Rahmen 212 durch das Paar von Klemmelementen 111 und 112 gemäß dem Außendurchmesser des äußeren Rahmens 212 geklemmt, um den Mittelpunkt der Positionierungseinrichtung 100 so auszurichten, dass er mit dem Mittelpunkt der Vorderseite 210A des Abdeckungsglases 210 übereinstimmt.
(4) Als Nächstes setzt der Bediener die Lagerlöcher 142A und 142B der Positionierungsplatte 140 auf die oberen Enden der Stifte 151 bzw. 152. Infolgedessen stimmen der Mittelpunkt der Positionierungseinrichtung 100, der Mittelpunkt der Vorderseite 210A des Abdeckungsglases 210 und der Mittelpunkt der Positionierungsplatte 140 miteinander überein.
(5) Als Nächstes zieht der Bediener das Abziehpapier eines doppelseitigen Klebebands ab, das auf einer Unterseite des Sensorgehäuses 301 klebt, und setzt den Vorsprung 301A des Sensorgehäuses 301 in das Aufnahmeloch 141 der Positionierungsplatte 140 ein. Somit stimmt der Mittelpunkt des Sensorgehäuses 301 mit dem Mittelpunkt der Vorderseite 210A des Abdeckungsglases 210 überein.
(6) Anschließend drückt der Bediener das Sensorgehäuse 301 gegen die Vorderseite 210A des Abdeckungsglases 210. Folglich wird das Sensorgehäuse 301 an der Vorderseite 210A des Abdeckungsglases 210 befestigt, in einem Zustand, in dem der Mittelpunkt des Sensorgehäuses 301 mit dem Mittelpunkt der Vorderseite 210A des Abdeckungsglases 210 übereinstimmt.
(7) Als Nächstes zieht der Bediener die Positionierungsplatte 140 nach oben und zieht das Kabel 303 aus dem Halteloch 141 der Positionierungsplatte 140 durch die Rille 143 zur Außenseite der Positionierungsplatte 140.
(8) Als Nächstes nimmt der Bediener das Abdeckungsglas 210 und den äußeren Rahmen 212 von der Positionierungseinrichtung 100 ab und befestigt das Abdeckungsglas 210 und den äußeren Rahmen 212 an einem Gehäuse 201 des analogen Messgeräts 200.
(9) Als Nächstes fixiert der Bediener das Abdeckungsglas 210 und den äußeren Rahmen 212 über ein Befestigungsmittel, wie z. B. ein transparentes Klebeband oder ähnliches, aneinander, so dass sich das Abdeckungsglas 210 nicht dreht.

Mit dem oben beschriebenen Ablauf kann der Bediener die Sensoreinheit 300 an der Vorderseite 210A des Abdeckungsglases 210 in dem Zustand befestigen, in dem der Mittelpunkt der Vorderseite 210A des Abdeckungsglases 210 des analogen Messgeräts 200 mit dem Mittelpunkt des Sensorgehäuses 301 übereinstimmt. Daher kann die Positionierungseinrichtung 100 gemäß der zweiten Ausführungsform den magnetischen Sensor 302 leicht im Mittelpunkt des analogen Messgeräts 200 in Bezug auf mehrere Arten von analogen Messgeräten 200 mit unterschiedlichen Außendurchmessern positionieren.
(Beispiel zur Installation der Sensoreinheit 300)
18 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für den Einbau der Sensoreinheit 300 in das analoge Messgerät 200 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 19 ist eine Seitenansicht, die das Beispiel für den Einbau der Sensoreinheit 300 in das analoge Messgerät 200 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. In 19 ist ein Querschnitt der Sensoreinheit 300 dargestellt.
Das in 18 dargestellte analoge Messgerät 200 ist zum Beispiel ein Wasserzähler, ein Stromzähler, ein Gaszähler oder ähnliches. Wie in 18 dargestellt, beinhaltet das analoge Messgerät 200 das Gehäuse 201, eine Anzeigefläche 202, eine Anzeigenadel 203, einen Magneten 204, ein Abdeckungsglas 210 und den äußeren Rahmen 212. Das Gehäuse 201 ist ein zylindrisches Element, das die äußere Form des analogen Messgeräts 200 ausbildet und eine geschlossene Bodenfläche hat. Die Anzeigefläche 202 ist eine horizontale Fläche, die dem Raum oberhalb des analogen Messgeräts 200 zugewandt ist und innerhalb des Gehäuses 201 vorgesehen ist. Die Anzeigefläche 202 hat in der Draufsicht eine kreisförmige Form. Auf der Anzeigefläche 202 ist entlang einer Umfangsrichtung eine Skala aufgedruckt, die verschiedene Messwerte schrittweise darstellt. Die Anzeigenadel 203 hat die Drehwelle 203A und dreht sich um die Drehwelle 203A als deren Mittelpunkt, um einen Wert der auf der Anzeigefläche 202 aufgedruckten Skala gemäß den verschiedenen Messwerten anzuzeigen. Der Magnet 204 hat eine Scheibenform und ist am Drehpunkt der Anzeigenadel 203 befestigt. In der Draufsicht ist der Magnet 204 mit dem N-Pol und dem S-Pol auf den jeweiligen Seiten einer Grenzlinie magnetisiert, die durch den Mittelpunkt des Magneten 204 verläuft. Das Abdeckungsglas 210 ist ein Beispiel für ein „allgemein kreisförmiges und transparentes Abdeckungselement“ und ist ein transparentes und scheibenförmiges Glaselement, das die Anzeigefläche 202 abdeckt. Das „allgemein kreisförmige und transparente Abdeckungsglas“ ist nicht auf Glas beschränkt, sondern kann auch aus einem Harz gemacht sein. Der äußere Rahmen 212 ist ein kreisförmiges, bilderrahmenförmiges Element, das in eine Kante einer Öffnung an der Oberseite (positive Seite der Z-Achse) des Gehäuses 201 eingepasst und daran befestigt ist. Der äußere Rahmen 212 hält eine äußere Umfangskante des Abdeckungsglases 210, das auf der Innenseite davon angeordnet ist.
Wie in 18 und 19 dargestellt, ist die Sensoreinheit 300 mit Hilfe der Positionierungseinrichtung 100 am Mittelpunkt der Vorderseite 210A des an dem analogen Messgerät 200 vorgesehenen Abdeckungsglases 210 (d. h. am Drehpunkt der Anzeigenadel 203) befestigt. Der Magnet 204 ist dem analogen Messgerät 200 zugewandt (negative Seite der Z-Achse) am Mittelpunkt innerhalb des Sensorgehäuses 301 der Sensoreinheit 300 vorgesehen. Der magnetische Sensor 302 ist dem Magneten 204 gegenüberliegend am Drehpunkt der Anzeigenadel 203 des analogen Messgeräts 200 befestigt, indem die Sensoreinheit 300 am Mittelpunkt der Vorderseite 210A des Abdeckungsglases 210 befestigt ist. So kann der magnetische Sensor 302 den Drehwinkel der Anzeigenadel 203 magnetisch erfassen. Ferner übermittelt die Sensoreinheit 300 das Drehwinkelerfassungssignal, das den vom magnetischen Sensor 302 erfassten Drehwinkel anzeigt, über das Kabel 303 und eine drahtlose Kommunikationseinrichtung 220 an den Drehwinkelmessumformer 230. Zum Beispiel erfasst die Sensoreinheit 300 den Drehwinkel der Anzeigenadel 203 nacheinander in vorgegebenen Zeitintervallen (z. B. Intervalle von n Sekunden) und übermittelt das Drehwinkelerfassungssignal nacheinander in vorgegebenen Zeitintervallen (z. B. Intervalle von n Sekunden) an den Drehwinkelmessumformer 230.
Der Drehwinkelmessumformer 230 empfängt das von der Sensoreinheit 300 übermittelte Drehwinkelerfassungssignal und führt unter Verwendung des durch das Drehwinkelerfassungssignal angezeigten Drehwinkels der Anzeigenadel 203 einen vorbestimmten Ablauf durch (z. B. Überwachungsanzeige, Erkennung von Anomalien, Aufzeichnung, Datenübertragung an andere Geräte o. Ä.). Zum Beispiel übermittelt der Drehwinkelmessumformer 230 das Drehwinkelerfassungssignal, das den erfassten Drehwinkel anzeigt, über eine drahtlose Kommunikation (z. B. drahtlose Kommunikation über Bluetooth (eingetragenes Warenzeichen), drahtlose Kommunikation über Sigfox (eingetragenes Warenzeichen)) an ein Gateway oder eine Cloud.
(Erweiterungsbeispiel der Positionierungseinrichtung 100)
20 zeigt ein Beispiel für eine Erweiterung der Positionierungseinrichtung 100 gemäß der zweiten Ausführungsform. In dem in 20 dargestellten Erweiterungsbeispiel beinhaltet die Positionierungseinrichtung 100 ferner ein Paar V-förmiger Adapter 161 und 162. Das Paar der V-förmigen Adapter 161 und 162 ist an den Stützflächen 111A und 112A des Paars von Klemmelementen 111 und 112 befestigt, so dass jede der V-förmigen Stützflächen 161A und 162A einen minimalen Durchmesser des äußeren Rahmens, der durch das Paar von Klemmelementen 111 und 112 geklemmt werden kann, reduzieren kann.
In der vorliegenden Beschreibung ist der Begriff „allgemein kreisförmig“ für „allgemein kreisförmiges und transparentes Abdeckelement“ nicht auf eine perfekte Kreisform beschränkt und kann auch Fälle beinhalten, in denen ein Vorsprung, eine Unregelmäßigkeit, ein Ausschnitt oder Ähnliches in einem Abschnitt der Kreisform vorgesehen ist. Mit anderen Worten, kann das „Abdeckelement“ jede beliebige Form haben, die es ermöglicht, dass die „Sensoreinheit“ durch die „ Positionierungseinrichtung“ im Mittelpunkt positioniert werden kann.
Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorstehend detailliert beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt und es können verschiedene Variationen und Modifikationen im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, wie sie in den Ansprüchen aufgeführt sind.
Diese internationale Anmeldung basiert auf den Prioritätsansprüchen der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-066968 , die am 2. April 2020 eingereicht wurde, und der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-102578 , die am 12. Juni 2020 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Bezugszeichenliste

10: Struktur
20: Magnet
30: Anzeigenadel
30A: Drehpunkt
32: Drehwelle
34: zylindrischer Abschnitt
100: Magnetbefestigungseinrichtung
100A: Hauptkörper
102: Schlitz
102A: Öffnung
102B: obere Fläche
102C: untere Fläche
110: oberer Wandabschnitt
111: obere Gleitrille
112: Magnethalter
112A: innere Umfangskante
120: unterer Wandabschnitt
121: Führung
122: Drehwellenhalter
123A: erster elastischer Balken
123B: zweiter elastischer Balken
124: Drehwellen-Begrenzungsabschnitt
130: Anzeigenadel-Begrenzungsabschnitt
130A: Spalt
131: Vorsprung
131A: erste Kontaktfläche
132: Zunge
132A: zweite Kontaktfläche
200: Drehwinkelerfassungssystem
210: analoges Messgerät
211: Glasdeckel
220: Drehwinkelerfassungseinrichtung
230: Drehwinkelmessumformer
AX1: Mittelpunkt
AX2: Drehpunkt
100: Positionierungseinrichtung
111, 112: Klemmelement
111A, 112A: Stützfläche
111B, 112B: erstes Durchgangsloch
111C, 112C: zweites Durchgangsloch
113: Schraube
121, 122: Zahnstange
121A, 122A: Zahnstangenzähne
123: Ritzel
130: Mittelblock
131: Aufnahmeraum
132A: erstes Durchgangsloch
132B: zweites Durchgangsloch
133A, 133B: Lagerloch
140: Positionierungsplatte
141: Halteloch
142A, 142B: Lagerlöcher
143: Rille
151, 152: Stift
161, 162: V-förmiger Adapter
161A, 162A: Stützfläche
200: analoges Messgerät
201: Gehäuse
202: Anzeigefläche
203: Anzeigenadel
203A: Drehwelle
204: Magnet
210: Abdeckungsglas
210A: Oberfläche
212: äußerer Rahmen
212A: äußere Umfangsfläche
220: kabellose Kommunikationseinrichtung
230: Drehwinkelmessumformer
300: Sensoreinheit
301: Sensorgehäuse
302: magnetischer Sensor
303: Kabel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2020066968 [0099]
JP 2020102578 [0099]

Claims

Magnetbefestigungseinrichtung zum Fixieren eines Magnets zur Drehwinkelerfassung, befestigt an einem Drehpunktabschnitt einer Anzeigenadel eines analogen Messgeräts, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: einen Hauptkörper; einen Magnethalter, der an einer oberen Fläche des Hauptkörpers vorgesehen ist, und dazu eingerichtet ist, den Magneten an einem Drehpunkt der Anzeigenadel zu halten; einen Schlitz, der in dem Hauptkörper in einer flachen Form senkrecht zum Drehpunktabschnitt der Anzeigenadel ausgebildet ist; einen Drehwellenhalter, der unterhalb des Schlitzes des Hauptkörpers vorgesehen ist, und dazu eingerichtet ist, eine Drehwelle der Anzeigenadel zu halten; und einen Anzeigenadel-Begrenzungsabschnitt, der zu einer Außenseite hin von einer äußeren Umfangskante des Hauptkörpers vorsteht, und dazu eingerichtet ist, eine Drehung der Anzeigenadel in Bezug auf den Hauptkörper zu begrenzen.
Magnetbefestigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: der Hauptkörper einen ersten elastischen Balken und einen zweiten elastischen Balken beinhaltet, die unterhalb des Schlitzes und einander gegenüberliegend angeordnet sind, und der Drehwellenhalter zwischen dem ersten elastischen Balken und dem zweiten elastischen Balken vorgesehen ist, und die Drehwelle hält, indem die Drehwelle zwischen dem ersten elastischen Balken und dem zweiten elastischen Balken eingeklemmt ist.
Magnetbefestigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörper eine Führung beinhaltet, die sich zwischen dem ersten elastischen Balken und dem zweiten elastischen Balken derart erstreckt, dass eine Breite davon von der äußeren Umfangskante des Hauptkörpers zu dem Drehwellenhalter hin graduell abnimmt, und dazu eingerichtet ist, die Drehwelle zu dem Drehwellenhalter zu führen.
Magnetbefestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anzeigenadel-Begrenzungsabschnitt beinhaltet: einen Vorsprung, der von der äußeren Umfangskante des Hauptkörpers in einer Längsrichtung der Anzeigenadel vorsteht, und eine Zunge, die sich von dem Vorsprung in einer Breitenrichtung der Anzeigenadel erstreckt, in einer Richtung parallel zum Drehpunkt elastisch verformbar ist und dazu eingerichtet ist, die Anzeigenadel nach unten zu drücken.
Magnetbefestigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge von dem Vorsprung aus mit einer Neigung versehen ist, so dass sich ein Spalt zwischen der Zunge und dem Vorsprung in der Richtung parallel zum Drehpunkt graduell verbreitert, und der Anzeigenadel-Begrenzungsabschnitt beide in dem Spalt angeordnete Enden in der Breitenrichtung der Anzeigenadel durch eine erste Kontaktoberfläche des Vorsprungs, die am Spalt freiliegt, und eine zweite Kontaktoberfläche der Zunge, die an dem Spalt freiliegt, hält.
Magnetbefestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz eine Öffnung an der äußeren Umfangskante des Hauptkörpers beinhaltet, und der Drehpunktabschnitt der Anzeigenadel ist innerhalb des Schlitzes aufgenommen, durch Gleiten des Drehpunktabschnitts der Anzeigenadel in den Schlitz von der Öffnung in der Richtung senkrecht zum Drehpunkt.
Magnetbefestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetbefestigungseinrichtung integral ausgebildet ist, unter Verwendung eines elastischen Harzmaterials.
Magnetbefestigungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetbefestigungseinrichtung durch ein Spritzgussverfahren des Harzmaterials ausgebildet ist.