JP2014109460A - 計器装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、リードスイッチのアース側用の端子の半田付け工程を廃止し製造コストを低く抑えることが可能な渦電流型指示計器における回転検出装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 渦電流型指示計器において、磁石３に対向してリードスイッチ１４を配設し、リードスイッチ１４は絶縁性材料からなるホルダ１５に取付固定されるとともに、このホルダ１５を渦電流型指示計器の金属製のフレーム１に固定保持してなり、リードスイッチ１４の電源側のリード部１４Ａは端子１６を介して外部へと引き回し形成され、リードスイッチ１４のアース側のリード部１４Ｂはホルダ１５とボデーアースとなるフレームと１の間に挟んで保持してなることを特徴とする渦電流型指示計器における回転検出装置である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、渦電流型指示計器において、特に指示計器の磁石の回転数に比例して発生する渦電流作用による回転トルクに影響を及ぼすことなく、すなわち指示計器の指示特性を阻害することなく、指示計器の磁石による磁束を利用してリードスイッチにて回転検出を行うようにした渦電流型指示計器における回転検出装置に関するものである。

従来の渦電流型指示計器における回転検出装置は、例えば、特許文献１に開示されるものが知られている。この渦電流型指示計器における回転検出装置は、渦電流型指示計器のフレームの底面側に軸支された回転軸と、この回転軸の上端に固定された磁石と、この磁石を取り巻いて回転軸に固定されたカップ状の導磁体と、この導磁体と磁石との間に配設され、指針軸を取り付け固定した逆カップ状の誘導板と、指針軸の上端に固定された指針とを備え、磁石には少なくとも４極以上の偶数の数からなる磁極を設け、カップ状の導磁体の底面には磁石のＳ極とＮ極とを対とした磁極部分と対向する位置に開口孔を設けるとともに、導磁体の底面部分に接近してリードスイッチを配設してなることを特徴とする渦電流型指示計器における回転検出装置であり、渦電流型指示計器の指示特性を阻害することなく、指示計器の磁石による漏れ磁束を利用してリードスイッチにて良好に回転検出を行うことができるようにするとともに、追加部品の構成要素を抑えつつ安価にしてコンパクトな渦電流型指示計器における回転検出装置を提供するものである。

またリードスイッチの固定構造においては、リードスイッチを絶縁性部材からなるコの字状のホルダに取り付け固定し、このホルダを渦電流型指示計器のフレームを基準にして両端部をビスによって固定保持してなるものである。

特開２０００−１６２２２５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の渦電流型指示計器における回転検出装置は、リードスイッチの両端に設けられたリード部にそれぞれ半田付けなどによって電気的導通を計る端子をホルダを介してフレームにビス締め固定することで、リードスイッチの電源側とアース側とが端子によって外部へと電気的な引き回しを行うことができるように構成している。このため、リードスイッチの両端にそれぞれ引き出し形成されたリード部と端子との半田付け工程が必要であり、工数が増え結果的にコストアップに繋がってしまうという問題を有していた。

そこで本発明は、前述の問題点に着目し、リードスイッチのアース側用の端子の半田付け工程を廃止し製造コストを低く抑えることが可能な渦電流型指示計器における回転検出装置を提供することを目的とするものである。

本発明は前述した課題を解決するため、請求項１では、渦電流型指示計器の導電性材料からなる金属製のフレームの底面側に軸支された回転軸と、この回転軸の上端に固定された磁石と、この磁石を取り巻いて前記回転軸に固定されたカップ状の導磁体と、この導磁体と前記磁石との間に配設され、指針軸を取り付け固定した逆カップ状の誘導板と、前記指針軸の上端に固定された指針とを備え、前記磁石に対向してリードスイッチを配設し、前記リードスイッチは絶縁性材料からなるホルダに取付固定されるとともに、このホルダを前記渦電流型指示計器のフレームに固定保持してなり、前記リードスイッチの電源側のリード部は端子を介して外部へと引き回し形成され、前記リードスイッチのアース側のリード部は前記ホルダとボデーアースとなる前記フレームとの間に挟んで保持してなることを特徴とする渦電流型指示計器における回転検出装置である。

このように構成することにより、ホルダとフレームとの間にリードスイッチのリード部を挟むことによって、リードスイッチとフレームを導通させることができ、アース側へと電気的な引き回しを行うことができるものであり、従来必要であったアース用の端子および半田付け工程が不要となることからコストを低く抑えることができるという効果がある。

また請求項２では、請求項１に記載の渦電流型指示計器における回転検出装置において、前記ホルダの外側から固定部材を介して前記フレーム側に向かって締め付け保持してなることを特徴とするものである。

このように構成することにより、ホルダをフレームに固定部材（ビス）によって固定する際に、ホルダとフレームの間にリードスイッチのリード部の一端を挟むことでリードスイッチとフレームとを導通することができる。

また請求項３では、請求項１または請求項２に記載の渦電流型指示計器における回転検出装置において、前記ホルダには、前記リード部の端部を位置決め保持するための溝部を設けてなることを特徴とするものである。

このように構成することにより、ホルダに溝部を備えることにより、アース側のリード部を安定的にホルダに配置することができ、組み付け作業性を向上させることができる。

本発明による渦電流型指示計器における回転検出装置においては、導電性材料からなる金属製のフレームの底面側に軸支された回転軸と、この回転軸の上端に固定された磁石と、この磁石を取り巻いて前記回転軸に固定されたカップ状の導磁体と、この導磁体と前記磁石との間に配設され、指針軸を取り付け固定した逆カップ状の誘導板と、前記指針軸の上端に固定された指針とを備え、前記磁石に対向してリードスイッチを配設し、前記リードスイッチは絶縁性材料からなるホルダに取付固定されるとともに、このホルダを前記渦電流型指示計器のフレームに固定保持してなり、前記リードスイッチの電源側のリード部は端子を介して外部へと引き回し形成され、前記リードスイッチのアース側のリード部は前記ホルダとボデーアースとなる前記フレームとの間に挟んで保持してなることを特徴とする渦電流型指示計器における回転検出装置であり、ホルダとフレームとの間にリードスイッチのリード部を挟むことによって、リードスイッチとフレームを導通させることができ、アース側へと電気的な引き回しを行うことができるものであり、従来必要であったアース用の端子および半田付け工程が不要となることからコストを低く抑えることができるという効果があり、これにより所期の目的を達成することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態を示す渦電流型指示計器における回転検出装置の断面図である。 図２は、図１の渦電流型指示計器に回転検出装置を組み付けた状態を示す要部の平面図である。 図３は、図２の回転検出装置を組み付ける前の状態を示す平面図である。 図４は、図３の回転検出装置の構成であるリードスイッチとホルダとの分解時を示す平面図である。

以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。図１から図４は本発明の第１の実施形態を示すものであり、本実施形態のにあっては、たとえば自動車あるいはオートバイなどの速度計に適用される渦電流型指示計器を示している。同図において、コ字状に形成された導電性材料からなる金属製のフレーム１の底面側に回転軸２を軸支し、この回転軸２の上端にはＳ極とＮ極とが等間隔に交互に４極が着磁された磁石３と、この磁石３と近接してカップ状部材４が固着されており、このカップ状部材４の内壁部分に沿って円筒状の導磁体４Ａが固着されており、回転軸２は計測されるべき回転部分たとえば自動車の車輪からの回転をフレキシブルケーブルを介して回転伝達するように形成している。

また、コ字状のフレーム１の開口側上端にはプレート５が架設され、このプレート５の中央には上側軸受６が設けられるとともに、回転軸２の上端中央には下側軸受７が設けられ、各軸受６，７に指針軸８が軸支されている。

この指針軸８の下端側には回転軸２に固着された磁石３と対応して逆カップ状の誘導板９が固定され、上端には指針１０が圧入固定されている。

また指針軸８の回動を制御するヒゲバネ１１は、その内端が指針軸８側に固定され、その外端がプレート５にアーム１２を介して固定されており、またプレート５上にはビスなどを介して文字板１３が取り付けられている。

従って、車輌からの回転は図示しないフレキシブルケーブルを介して回転軸２に伝達され、回転軸２とともに磁石３および導磁体４Ａが回転され、この磁石３の回転運動により発生する渦電流作用を円筒状の導磁体４Ａによって有効的に誘導板９へ導き、磁石３の回転と比例した回転トルクが誘導板９へと作用し、この誘導板９の回転トルクをヒゲバネ１１の弾性力と均衡させて回転軸２の回転数に応じた指針１０の回転変位を文字板１３上の目盛や数値と対比判読して計測表示するようにしている。

本発明はこのような渦電流型指示計器に適用されるものであって、この実施形態では、たとえば前記回転軸２の回転から速度を検出して速度警報装置を作動させたり、回転軸２の回転数をカウントして走行距離に換算したり、あるいは回転軸２の回転の有無を検出して車輌のドアロックを作動させたり、内燃機関への燃料噴射量を制御するために、前記回転軸２に取り付け固定された磁石３と接近状態にして回転検出装置のセンサ部となるリードスイッチ１４を配設して回転軸２の回転を検出するようにしている。

この実施形態においては、リードスイッチ１４は、絶縁性材料たとえばＡＢＳなどの合成樹脂材料からなるホルダ１５に取り付けられ、このホルダ１５の両端部が渦電流型指示計器のコ字状に形成されたフレーム１の底壁部１Ａから折り曲げ形成された両側壁部１Ｂ，１Ｃに掛け渡されるように設けられている。

本実施形態においては、リードスイッチ１４のバルブ部分がホルダ１５に設けられた保持部１５Ａによって支持されている。またホルダ１５には、リードスイッチ１４を支持する保持部１５Ａの両端側にフレーム１の両側壁部１Ｂ，１Ｃに沿うように取付部１５Ｂ，１５Ｃが突出形成され、さらに一方の取付部１５Ｂにはフレーム１の一方の側壁部１Ｂに設けられた取付孔１ｂに位置決め保持されるピン状の位置決め部１５ｂが設けられている。また他方の取付部１５Ｃには挿通孔１５ｃが設けられ、この挿通孔１５ｃを介して固定部材となるビス１７によってフレーム１の他方の側壁部１Ｃに設けられた固定孔１ｃにねじ込み固定されるように設けられている。

またホルダ１５に組み付けられるリードスイッチ１４は、そのリードスイッチ１４のそれぞれのリード部１４Ａ，１４Ｂの両端部分が折り曲げられ、その一方のリード部１４Ａの端部（電源供給側リード部）が端子１６に半田付け接続され、他方のリード部１４Ｂの端部側（アース側リード部）がホルダ１５の内壁面側に設けた溝部１５Ｄに沿って位置合わせされながら引き回し形成されている。

このように構成された渦電流型指示計器にあっては、図示しないフレキシブルケーブルを介して回転軸２を回転駆動すると、その回転軸２とともに磁石３および導磁体４Ａが回転され、この磁石３の回転運動により発生する渦電流作用を導磁体４Ａによって有効的に誘導板９へ導き、磁石３の回転と比例した回転トルクが誘導板９へと作用し、この誘導板９の回転トルクをヒゲバネ１１の弾性力と均衡させて回転軸２の回転数に応じて指針軸８を回動し、この指針軸８に取り付けた指針１０の回転変位を文字板１３上の目盛や数値と対比判読することができる。

この際、回転検出装置のセンサー部となるリードスイッチ１４においては、回転軸２の回転とともに磁石３および導磁体４Ａが一緒に回転し、この回転に伴い磁石３からの漏洩磁束がリードスイッチ１４側へと流れて、磁石３からの磁気作用によってリードスイッチ１４を閉成したり、また磁石３の位置がリードスイッチ１４から懸け離れた位置へ移行した時には、漏洩磁束がリードスイッチ１４側へと流れでなくなり、この結果リードスイッチ１４が開放したりすることによって、回転軸２の回転数に比例してリードスイッチ１４の開閉回数による出力パルス数が変化するものであり、この出力パルス信号に基づいて、たとえば速度を検出して速度警報装置を作動させたり、パルス信号をカウントして走行距離に換算したり、あるいはパルス信号の有無を検出して車輌のドアロックを作動させたりすることができる。

また渦電流型指示計器に本実施形態における回転検出装置を組み付け固定する際、リードスイッチ１４のバルブ箇所をホルダ１５の保持部１５Ａにセットして端子１６にリードスイッチ１４のリード部１４Ａ（電源供給側のリード部）を半田付け接続した状態にて渦電流型指示計器のフレーム１に固定保持する場合、フレーム１の一方の側壁部１Ｂに設けられた取付孔１ｂに向けてその側壁部１Ｂの内側からホルダ１５に設けたピン状の位置決め部１５ｂを宛がいながら送り込むことにより、一方の側壁部１Ｂにホルダ１５を位置決めすることができ、次いでフレーム１の他方の側壁部１Ｃに設けられた固定孔１ｃに対してその側壁部１Ｃの外側からホルダ１５の側壁部１Ｃに設けられた固定孔１ｃを介して固定部材であるビス１７によりフレーム１の固定孔１ｃに回し締め固定することにより簡単にホルダ１５を固定保持することができる。この際、一方の側壁部１Ｂ側を基準にして位置合わせし、他方の側壁部１Ｃ側にて一つの固定部材（ビス１７）によって固定保持することができるため、組み付け作業性も良好となり、加えて固定用の部品点数も低減することができる。

またホルダ１５の組み付け後においては、リードスイッチ１４のアース側となるリード部１４Ｂはホルダ１５とボデーアースとなるフレーム１（他方側の側壁部１Ｃ）との間に挟んで保持してなることによって、リードスイッチ１４とフレーム１側とをリード部１４Ｂを介して直接的に導通させることができ、アース側へと電気的な引き回しを簡便に行うことができるものであり、従来必要であったアース用の端子および半田付け工程が不要となることからコストを低く抑えることができるという効果がある。

また渦電流型指示計器における回転検出装置において、ホルダ１５には、アース側リード部１４Ｂの端部を位置決め保持するための溝部１５Ｄを設けてなることにより、アース側のリード部１４Ｂを安定的にホルダ１５に配置することができ、組み付け作業性を向上させることができる。

なお、渦電流型指示計器のフレーム１に組み付けるホルダ１５の取付位置としては、フレーム１の側壁部１Ｂ，１Ｃを位置決めするように設定していたが、側壁部１Ｂ，１Ｃに加えてフレーム１の底壁部１Ａを基準にしてホルダ１５をセットするように設けることにより、磁石３との距離関係も一定に保つことが可能となると同時に、底壁部１Ａを底面基準として組み付けることが可能となるため、ホルダ１５の組み付けを良好に行うことができる。

なお本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能であり、本実施形態においては、渦電流型指示計器に一つの回転検出装置をセットするように形成していたが、指示計器のフレームの相反する側に回転検出装置をセットすることも可能であり、同様な効果を得ることができる。

また、前述した実施形態において詳述したように、車両用の渦電流型指示計器を例にして説明したが、車両用の指示計器に限らず船舶用計器あるいは農業用機械や建設機械などの特殊車両の指示計器などにおいても適用することが可能である。

１ フレーム
１Ａ 底壁部
１Ｂ，１Ｃ 側壁部
１ｂ 取付孔
１ｃ 固定孔
２ 回転軸
３ 磁石
４ カップ状部材
４Ａ 導磁体
５ プレート
６ 上側軸受
７ 下側軸受
８ 指針軸
９ 誘導板
１０ 指針
１１ ヒゲバネ
１２ アーム
１３ 文字板
１４ リードスイッチ
１４Ａ，１４Ｂ リード部
１５ ホルダ
１５Ａ 保持部
１５Ｂ，１５Ｃ 取付部
１５ｂ 位置決め部
１５ｃ 挿通孔
１５Ｄ 溝部
１６ 端子
１７ ビス（固定部材）

Claims (3)

1. 渦電流型指示計器の導電性材料からなる金属製のフレームの底面側に軸支された回転軸と、この回転軸の上端に固定された磁石と、この磁石を取り巻いて前記回転軸に固定された導磁体と、この導磁体と前記磁石との間に配設され、指針軸を取り付け固定した逆カップ状の誘導板と、前記指針軸の上端に固定された指針とを備え、前記磁石に対向してリードスイッチを配設し、前記リードスイッチは絶縁性材料からなるホルダに取付固定されるとともに、このホルダを前記渦電流型指示計器のフレームに固定保持してなり、前記リードスイッチの電源側のリード部は端子を介して外部へと引き回し形成され、前記リードスイッチのアース側のリード部は前記ホルダとボデーアースとなる前記フレームとの間に挟んで保持してなることを特徴とする渦電流型指示計器における回転検出装置。
2. 前記ホルダの外側から固定部材を介して前記フレーム側に向かって締め付け保持してなることを特徴とする請求項１に記載の渦電流型指示計器における回転検出装置。
3. 前記ホルダには、前記リードスイッチの前記リード部の端部を位置決め保持するための溝部を設けてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の渦電流が他指示計器における回転検出装置。
   

Images