JP2010127785A - Measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動体の速度を表示する計器装置に関し、特に、二輪車の速度を表示する計器装置に関する。 The present invention relates to an instrument device that displays the speed of a moving body, and more particularly to an instrument device that displays the speed of a two-wheeled vehicle.
従来の計器装置は、車両の速度を表示する表示手段と、この表示手段と電気的に接続する回路基板と、前記表示手段と前記回路基板とを収納するケースと、車両の速度の回転を伝達する回転ケーブルとともに回転する主軸に装着された磁石と、前記磁石の回転を検出する検出部とを備え、前記検出部を前記回路基板に設けるとともに、前記検出部を前記ケース内に収納したものであった(例えば、特許文献1を参照)。
従来の計器装置において、前記磁石は、磁束密度が前記磁石の角部(環状または円筒状の上下端部の外周側)に集中し、前記磁石から出る磁力線の前記検出部に対して垂直方向に向かう距離が短く、前記磁石から出た磁力線の方向が斜め方向に向いており、前記検出部に対して直角方向の磁束密度が小さくなるものであった。特に、前記検出部に直角方向の磁束を検出するホール素子を用いた場合は、良好に磁束を検出するには、前記磁石と前記ホール素子との間隔を小さくせざるを得なかった。これにより、前記磁石と前記ホール素子との間隔を小さくするために、前記検出部を実装する前記回路基板の位置に制限が生じていた。 In the conventional instrument device, the magnet has a magnetic flux density concentrated on the corners of the magnet (on the outer peripheral side of the upper and lower ends of the annular or cylindrical shape), and in a direction perpendicular to the detection part of the lines of magnetic force emitted from the magnet. The traveling distance was short, the direction of the lines of magnetic force emitted from the magnet was oblique, and the magnetic flux density in the direction perpendicular to the detection unit was small. In particular, when a Hall element that detects magnetic flux in a perpendicular direction is used for the detection unit, the gap between the magnet and the Hall element has to be reduced in order to detect the magnetic flux satisfactorily. Thereby, in order to make the space | interval of the said magnet and the said Hall element small, the restriction | limiting has arisen in the position of the said circuit board which mounts the said detection part.
あるいは、従来の計器装置では、前記回路基板の前記表示手段を設けた側の面には、前記表示手段を照明する光源として発光ダイオードを実装しており、前記回路基板の前記表示手段を設けた側とは反対側(前記回路基板の主軸側)の面に、前記検出部を実装していた。このように両面に部品を実装するために、前記回路基板が高価になるといった問題点があった。 Alternatively, in the conventional instrument device, a light emitting diode is mounted as a light source for illuminating the display means on the surface of the circuit board on which the display means is provided, and the display means of the circuit board is provided. The detector is mounted on the surface opposite to the side (the main axis side of the circuit board). As described above, since the components are mounted on both sides, the circuit board is expensive.
そこで、本発明は前述した問題点に着目し、検出部と磁石との距離が大きくても、良好に磁束を検出することが可能な計器装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention pays attention to the above-described problems, and an object thereof is to provide an instrument device that can detect a magnetic flux satisfactorily even if the distance between the detection unit and the magnet is large.
本発明における計器装置は、車両の速度を表示する表示手段と、この表示手段と電気的に接続する回路基板と、前記表示手段と前記回路基板とを収納するケースと、車両の速度の回転を伝達する回転ケーブルとともに回転する主軸に装着された磁石と、前記磁石の回転を検出する検出部とを備え、前記検出部を前記回路基板に設けるとともに、前記検出部を前記ケース内に収納した計器装置において、前記磁石の前記検出部との対向面に突起を設けたものである。 The instrument device according to the present invention comprises a display means for displaying the speed of the vehicle, a circuit board electrically connected to the display means, a case for housing the display means and the circuit board, and rotation of the speed of the vehicle. A meter including a magnet mounted on a main shaft that rotates together with a rotating cable for transmission, and a detection unit that detects rotation of the magnet, the detection unit being provided on the circuit board, and the detection unit being housed in the case In the apparatus, a protrusion is provided on a surface of the magnet facing the detection unit.
また、前記突起は、前記磁石の回転する軸と同心円となるよう環状に形成したものである。 Further, the protrusion is formed in an annular shape so as to be concentric with the rotating shaft of the magnet.
また、前記突起の前記磁石の回転する軸方向の断面形状が2つの辺からなる角である。 Moreover, the cross-sectional shape of the protrusion in the axial direction in which the magnet rotates is an angle formed by two sides.
また、前記突起の前記角の角度が鋭角である。 Further, the angle of the protrusion is an acute angle.
以上のように、本発明によれば、検出部と磁石との距離が大きくても、良好に磁束を検出することが可能な計器装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an instrument device that can detect magnetic flux satisfactorily even when the distance between the detection unit and the magnet is large.
図1は、本発明の基本的構成を示すもので、移動体である二輪車の計器装置を例にとって説明する。 FIG. 1 shows the basic configuration of the present invention, and will be described by taking a two-wheeled instrument device as a moving body as an example.
二輪車1は、アルミなどの金属からなるフレーム2と、ガソリンを燃料とする内燃機関(エンジン)3と、ガソリンを蓄えておく燃料タンク4と、二輪車1の運転者が座るシート5と、前輪6と、この前輪6を回転自在に保持する2本のフロントフォーク7と、計器装置8と、前輪6の回転を計器装置8に伝達する回転ケーブル9とを少なくとも備えている。なお、エンジン3、燃料タンク4、シート5はフレーム2に取り付けられており、2本のフロントフォーク7は、左右へ操舵可能な状態となるようにフレーム2に取り付けられている。
The two-wheeled vehicle 1 includes a frame 2 made of metal such as aluminum, an internal combustion engine (engine) 3 that uses gasoline as fuel, a fuel tank 4 that stores gasoline, a seat 5 on which a driver of the two-wheeled vehicle 1 sits, and a front wheel 6. And two front forks 7 that rotatably hold the front wheel 6, an
次に、図2を用いて計器装置8を説明する。計器装置8は、二輪車の速度を表示する表示手段である速度計10と、速度計10と電気的に接続する回路基板12と、速度計10と回路基板12とを収納するケース13と、車両の速度の回転である前輪6の回転を伝達する回転ケーブル9とともに回転する主軸28に装着された磁石14と、この磁石14の回転を検出する検出部であるホールIC15と、主軸28を回転可能に保持する軸受部29とを備えている。なお、16は文字板であり、17は速度計10を制御する制御部である。
Next, the
速度計10は、指針18を備えた指針式計器である。速度計10は、指針18の他に、指針18が指示する図示しない目盛や文字などを備えた文字板16と、指針18を回転駆動する計器本体19とを備えている。
The
文字板16は、貫通孔20を備えている。貫通孔20は、指針18と計器本体19とを連結する回転軸22が貫通する。
The
計器本体19は、交差コイル式計器本体やステッピングモータなどからなり、制御部17の駆動処理によって駆動されるものである。
The instrument
ケース13は、背面ケース13aと前面カバー13bとからなり、背面ケース13aと前面カバー13bとは、二輪車用に防水、防塵の機能を果たすように組み付けられている。なお、完全な密封構造ではなく、水は透過しないが、気体は透過する図示しないフィルターを設けることで、ケース13の内外の空気を換気することが可能である。背面ケース13aは光が透過しない、例えば、黒色の合成樹脂製であり、計器装置8の背面側を形成するものである。前面カバー13bは、光を透過する合成樹脂製であり、本実施形態においては無色である。前面カバー13bは、計器装置8の前面側を形成するものである。
The case 13 includes a
磁石14は円板形状であり、その中央に主軸28が貫通している。磁石14は主軸28とともに回転するものである。また、磁石14は着磁されており、N極とS極は、その回転中心を中心に放射方向に、複数設けられている。本実施形態においては、N極とS極とを合わせて8つの磁極を備えている。
The
磁石14は、ホールIC15との対向面に突起14aを備えている。また、この突起14aは、磁石14の回転する軸と同心円となるよう環状に形成してある。
The
また、突起14aの磁石14の回転する軸方向の断面形状が、2つの辺14bからなる角14cである。
Further, the cross-sectional shape in the axial direction in which the
なお、本実施形態では、突起14aの角14cの角度rは、鋭角である。
In the present embodiment, the angle r of the
ホールIC15は、回路基板12に実装されており、回路基板12に設けた図示しない配線パターンと電気的に接続されている。ホールIC15は、ホール素子15aと合成樹脂からなる保護部15bとで構成されている。保護部15bは、ホール素子15aを保護するためにホール素子15aを覆っている。ホール素子15aは、半導体を用いたセンサの一種であり、磁気を検出するものである。本実施形態では、磁石14の回転にともなう磁界の変化を検出することで、磁石14の回転を検出するものである。
The Hall IC 15 is mounted on the
主軸28は金属製であり、軸受部29で背面ケース13aに回転可能に保持されている。主軸28の磁石14を設けた側とは反対側には、凹部28aが設けられている。この凹部28aには、回転ケーブル9の端部9aが挿入される。凹部28aは、その長手方向に対して垂直方向の断面形状が四角形状であり、この凹部28aに挿入する端部9aも凹部28aに合致する形状である。回転ケーブル9の回転が主軸28に伝達され、主軸28が回転する。
The
軸受部29も金属製であり、円筒形である。軸受部29は、外周にフランジ部30を備えており、このフランジ部30が背面ケース13aに設けた孔13cの周囲に当接し、軸受部29を孔13cに挿入し、軸受部29をカシメて固定されている。なお、31は抜け止めリングであり、金属製でドーナツ形状で、主軸28が軸受部29から抜けることを防止するものである。
The
制御部17は、ICなどの集積回路であり、回路基板12に実装されており、回路基板12に設けた図示しない配線パターンと電気的に接続されている。制御部17は、主要部である回路部17aと回路部17aを保護する保護部17bとで構成されている。保護部17bは、回路部17aを保護するために回路部17aを覆っている。
The
以上のように構成したことによって、従来、前記磁石の角部(環状または円筒状の端部の外周側)のみに集中していた磁束密度が、突起14aにも集中し、磁石14から出る磁力線の検出部15に対して垂直方向に向かう距離が長くなり、ホールIC15と磁石14との距離が大きくても、良好に磁束を検出することが可能な計器装置8を提供することができる。
With the above-described configuration, the magnetic flux density that has been concentrated only on the corners of the magnet (the outer peripheral side of the annular or cylindrical end) is concentrated on the
磁石14とホール素子15との間隔を広くすることができるために、ホール素子15を実装する回路基板12の位置に自由度が大きくなる。
Since the gap between the
また、磁石14とホール素子15との間隔を広くすることができるために、回路基板12の前記表示手段を設けた側の面に、ホールIC15を実装することができるので、回路基板12の片面にのみ部品を実装することができ、安価な回路基板12を使用することができ、コストを削減することができる。
In addition, since the gap between the
なお、突起14aは、磁極が存在する部分に設けてあればよい。しかし、本実施形態のように、突起14aを磁石14の回転する軸と同心円となるよう環状に形成したことによって、磁石14に磁極を着磁する場合に、突起が分断して設けてある場合に比べて、分断した突起に対応するように着磁する必要がなく、作り勝手が良くなる。
In addition, the
また、突起14aの磁石14の回転する軸方向の断面形状を2つの辺14bからなる角14cとしたことによって、突起14に磁束密度を集中させやすくなる。
Further, by setting the cross-sectional shape of the
また、突起14aの角14cの角度rを鋭角としたことによっても、突起14により磁束密度を集中させやすくなる。
Further, by making the angle r of the
なお、前記実施形態においては、検出部にホール素子15aを用いたホールIC15を採用していたが、前記実施形態に限定されるものではなく、半導体を用いたセンサであれば、MR素子(磁気抵抗効果素子)等を採用してもよい。
In the above-described embodiment, the
なお、前記実施形態においては、速度計10は指針18を備えた指針式計器であったが、表示手段は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、液晶表示素子や有機EL素子、或いは蛍光表示管などの表示素子を採用した表示手段であってもよい。
In the above-described embodiment, the
なお、前記実施形態においては、車両の速度の回転は、二輪車の前輪ホイール(ハブ)から取り出していたが、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、内燃機関3のトランスミッションなどから取り出すものであってもよい。 In the above embodiment, the rotation of the vehicle speed is taken out from the front wheel (hub) of the two-wheeled vehicle, but is not limited to the above embodiment, and is taken out from the transmission of the internal combustion engine 3, for example. It may be.
なお、前記実施形態では、車両の速度を表示する速度計10のみであったが、他に、二輪車の走行距離などを表示する液晶表示器(表示手段)を備えていても良い。この液晶表示器は、前述した走行距離の他に燃料残量やエンジン冷却水温及び時刻などを表示しても良い。
In the above embodiment, only the
9 回転ケーブル
10 速度計(表示手段)
12 回路基板
13 ケース
13a 背面ケース
13b 前面カバー
14 磁石(被検出体)
14a 突起
14b 辺
14c 角
15 ホールIC(検出部)
28 主軸
29 軸受部
r 角度
9 Rotating
12 circuit board 13
28
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JP2008303302A JP2010127785A (en) | 2008-11-28 | 2008-11-28 | Measuring device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019117061A (en) * | 2017-12-26 | 2019-07-18 | ファナック株式会社 | Rotary encoder and manufacturing method of rotary encoder |
-
2008
- 2008-11-28 JP JP2008303302A patent/JP2010127785A/en active Pending
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