JP2016070700A - 計器装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁石の影響を受けにくくし、部品の配置自由度を損なわない計器装置を提供する。【解決手段】車両の走行状況を表示する表示器１０と、この表示器１０と電気的に接続する第１の回路基板１２ａと、車両の速度の回転を伝達する回転ケーブル９とともに回転する磁石１４と、磁石１４の回転を検出するホールＩＣ１５と、表示器１０と第１の回路基板１２ａと磁石１４およびホールＩＣ１５とを収容するケース１３と、を備えた計器装置において。ホールＩＣ１５を第１の回路基板１２ａとは異なる第２の回路基板１２ｂに設け、第２の回路基板１２ｂを第１の回路基板１２ａの背面側に配置すると共に、第１の回路基板１２ｂと第２の回路基板１２ｂとの間に磁石１４の磁気を遮蔽する遮蔽部１８を設けたことによって、磁石１４の磁界を遮ることができるので、部品の配置自由度が向上する。【選択図】図２

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。

従来、二輪車などの移動体の速度を表示する計器装置は、二輪車の前輪ホイールのハブに設けられた回転検出器から配線コードを介して検出信号が送られてくる。計器装置は、送られた検出信号に基づいて二輪車の速度を表示するものであった（例えば、特許文献１を参照）。

この従来の計器装置においては、前記回転検出器は、ホールＩＣやＭＲ素子などをセンサとして採用していた。前記回転検出器が設置される場所は、二輪車の前輪ホイールのハブであるため、センサを保護するために、防水、防塵構造を施さなければならず、コストがかかるといった問題点があった。
特開平９−２２９７１４号公報 特開２００８−３２６１５号公報

そこで、このような課題に着目してなされた計器装置として、車両の速度を表示する速度計と、この速度計と電気的に接続する回路基板と、速度計と回路基板とを収容するケースと、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磁石と、磁石の回転を検出するホールＩＣとを備え、ホールＩＣを回路基板に設けるとともに、ケース内に収容したものが知られている（例えば、特許文献２）。

このような計器装置は、磁石からの磁界が速度計等に与える影響を考慮して、速度計等を、磁石の影響を受けにくい位置に配置する必要があり、配置自由度が損なわれてしまうという問題点があった。

そこで、本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、磁石の影響を受けにくくし、部品の配置自由度を損なわない計器装置を提供することを目的とする。

本発明における計器装置は、車両の走行状況を表示する表示器と、
この表示器と電気的に接続する第１の回路基板と、
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被検出体と、
前記被検出体の回転を検出する検出部と、
前記表示器と前記第１の回路基板と前記被検出体および前記検出部とを収容するケースと、
を備えた計器装置において、
前記検出部を前記第１の回路基板とは異なる第２の回路基板に設け、前記第２の回路基板を前記第１の回路基板の背面側に配置すると共に、前記第１の回路基板と前記第２の回路基板との間に前記被検出体の磁気を遮蔽する遮蔽部を設けたものである。

また、前記第１の回路基板と前記第２の回路基板とは、接続ピンで電気的に接続されているものである。

以上のように、本発明の計器装置によれば、磁石の影響を受けにくくし、部品の配置自由度を損なわない計器装置を提供することができる。

本発明の実施例の計器装置を搭載した二輪車の説明図。 同実施例の計器装置の断面図。

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。

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。

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１の速度を表示する速度計１０と、二輪車１の走行距離などを表示する液晶表示器１１と、速度計１０及び液晶表示器１１と電気的に接続される第１の回路基板１２ａと、速度計１０と液晶表示器１１及び第１の回路基板１２ａとを収容するケース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とともに回転する被検出体である磁石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とが配置された第２の回路基板１２ｂと、第１の回路基板１２ａと第２の回路基板１２ｂとの間に配置される遮蔽板１８と、を備えている。磁石１４とホールＩＣ１５は、カバー４０によって収容されている。なお、１６は文字板であり、１７は速度計１０と液晶表示器１１とを制御する制御部である。

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。

文字板１６は、貫通孔２０と窓部２１とを備えている。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。

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。

回路基板１２は、液晶表示器１１が配置される第１の回路基板１２ａと、後述するホールＩＣ１５が配置される第２の回路基板１２ｂとからなる。

液晶表示器１１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。液晶表示器１１は、液晶表示素子２３と、液晶表示素子２３を保持する支持体２４と、液晶表示素子２３と第１の回路基板１２ａとを電気的に接続する配線部材２５とを備えている。なお、２６は液晶表示素子２３を背後から照明する光源であり、例えば、発光ダイオードなどが好適である。

支持体２４は、白色の合成樹脂製で、液晶表示素子２３を支持するとともに、発光ダイオード２６の光を均一にするための空間を形成するために箱状となっている。

配線部材２５は、導電ゴムなどの導電性を有するものである。配線部材２５は、第１の回路基板１２ａからの電気信号を液晶表示素子２３に供給するものである。

液晶制御線１２１は、第１の回路基板１２ａの表面に配線され、一方を配線部材２５と電気的に接続し、もう一方を第１の回路基板１２ａに設けた制御部１７へ電気的に接続される。

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、本実施例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。

磁石１４は円板形状であり、その中央に回転軸２８が貫通している。磁石１４は回転軸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。本実施例においては、Ｎ極とＳ極とを合わせて８つの磁極を備えている。

回転軸２８は金属製であり、軸受２９で背面ケース１３ａに回転可能に保持されている。回転軸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の回転が回転軸２８に伝達され、回転軸２８が回転する。軸受２９も金属製であり、円筒形である。軸受２９は、外周に溝３０を備えており、この溝３０に背面ケース１３ａが嵌合し、軸受２９が背面ケース１３ａに固定されている。なお、３１は抜け止めリングであり、金属製のドーナツ形状で、回転軸２８が軸受２９から抜けることを防止するものである。

検出部であるホールＩＣ１５は、第２の回路基板１２ｂに実装されており、第２の回路基板１２ｂ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。本実施例では、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。

制御部１７は、ＩＣなどの集積回路であり、第１の回路基板１２ａに実装されており、第１の回路基板１２ａに設けた液晶制御線１２１等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。

カバー４０は、金属製のカップ状の囲い部材であり、その中央に回転軸２８が貫通している。カバー４０は、円盤状の底と円筒状の立壁からなる開口を有している。カバー４０は、回転軸２８に保持されている。カバー４０は、磁性体の金属であり、磁石１４からの磁界を減衰させるものであり、磁石１４から計器本体１９への磁気干渉により速度計１０の誤作動を防止するものである。カバー４０は、その内側に磁石１４とホールＩＣ１５とが収容される。

第１の回路基板１２ａの液晶表示器１１が配置されていない面（背面）と第２の回路基板１２ｂのホールＩＣ１５が実装されていない面との間には、金属製の遮蔽板１８が挟まれるように配置されている。また、第１の回路基板１２ａ、第２の回路基板１２ｂ及び遮蔽板１８は、複数のジャンパ５０が貫通する貫通孔をそれぞれ備えている。ジャンパ５０は、金属材（ニッケルメッキしたリン青銅など）の棒状の通電部材からなり、半田５１などの固定手段によって、第１の回路基板１２ａの表面と、第２の回路基板１２ｂの表面に固定され、電気的に接続されている。

また、第２の回路基板１２ｂには、グランドパターン１２２が形成されている。このグランドパターン１２２は、液晶表示器１１が配置されている面（表面）にある液晶制御線１２１に静電気が誘導されないように、カバー４０の静電気をグランドパターン１２２へ逃すためのものである。また、グランドパターン１２２は、第２の回路基板１２ｂの背面であって、カバー４０（の立壁の先端）と対向する箇所に隙間を有して形成されている。グランドパターン１２２は、カバー４０とは当接せず若干の隙間を有するように、少なくともカバー４０の一部と対向していればよく、その大きさや形状、及び、カバー４０からグランドパターン１２２までの隙間は適宜変えることが可能である。

遮蔽板１８は、軟磁性材料などからなり、磁石１４からの上側（液晶表示器１１側）への磁界を遮るためのものであり、磁界を遮る材料であれば、金属製の板材や金属膜であってもよい。遮蔽板１８は、少なくとも磁石１４より大きく、好ましくは、カバー４０の大きさに対応し、グランドパターン１２２より大きい。

以上のように、車両の走行状況を表示する表示器１０と、この表示器１０と電気的に接続する第１の回路基板１２ａと、車両の速度の回転を伝達する回転ケーブル９とともに回転する磁石１４と、磁石１４の回転を検出するホールＩＣ１５と、表示器１０と第１の回路基板１２ａとを収容するケース１３と、を備えた計器装置８において、第１の回路基板１２ａの背面側に配置された第２の回路基板１２ｂと、ホールＩＣ１５を第１の回路基板１２ａとは異なる第２の回路基板１２ｂに設け、第１の回路基板１２ａの背面側に第２の回路基板１２ｂを配置すると共に、第１の回路基板１２ａと第２の回路基板１２ｂとの間に磁石１４の磁気を遮蔽する遮蔽部１８を設けたことによって、磁石１４の磁界を遮ることができるので、部品の配置自由度が向上した計器装置８を提供することができる。

また、第１の回路基板１２ａと第２の回路基板１２ｂとは、ジャンパ５０で電気的に接続されていることによって、安価に電気的に接続可能な計器装置を提供することができる。
また、本実施形態では、配線パターンを両面に設けた両面基板に比べて配線パターンを片面に設けた片面基板を用いることで、安価に電気的に接続できるため、コストを下げることができる。

８ 計器装置
９ 回転ケーブル
１０ 速度計（表示器）
１１ 液晶表示器（表示器）
１２ａ 第１の回路基板
１２ｂ 第２の回路基板
１３ ケース
１４ 磁石（被検出体）
１５ ホールＩＣ（検出部）
１５ａ ホール素子
１７ 制御部
１８ 遮蔽板（遮蔽部）
４０ カバー
５０ ジャンパ（接続ピン）
１２１ 液晶制御線

Claims (2)

1. 車両の走行状況を表示する表示器と、
   この表示器と電気的に接続する第１の回路基板と、
   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被検出体と、
   前記被検出体の回転を検出する検出部と、
   前記表示器と前記第１の回路基板と前記被検出体および前記検出部とを収容するケースと、
   を備えた計器装置において、
   前記検出部を前記第１の回路基板とは異なる第２の回路基板に設け、前記第２の回路基板を前記第１の回路基板の背面側に配置すると共に、前記第１の回路基板と前記第２の回路基板との間に前記被検出体の磁気を遮蔽する遮蔽部を設けたことを特徴とする計器装置。
   
2. 前記第１の回路基板と前記第２の回路基板とは、接続ピンで電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
   
   

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